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工业污水处理臭氧预氧化技术

臭氧自1876年被发现具有很强的氧化性之后,就得到了广泛的研讨和使用,尤其是在工业污水处理范畴。

早在1893年荷兰就运用臭氧进行消毒,1905年法国初步运用臭氧对饮用水进行消毒,到20世纪60年代末臭氧初步用于饮用水原水预氧化,展开到今天臭氧预氧化用于水处理过程已是比较老到的技术,但在运用过程中仍存在很多问题,且工业污水处理单独氧化处理作用不是十分志向,仍需同其它工艺进行结合,以体现其工业污水处理优势。

一般工业污水处理臭氧作用于水中污染物有两种途径,一种是直接氧化,即臭氧分子和水中的污染物直接作用。这个过程臭氧能氧化水中的一些大分子天然有机物,如腐殖酸、富里酸等;一起也能氧化一些挥发性有机污染物和一些无机污染物,如铁、锰离子。直接氧化一般具有必定选择性,即臭氧分子只能和水中含有不饱和键的有机污染物或金属离子作用。另一种途径是工业污水处理直接氧化,臭氧部分分化发作羟基自由基和水中有机物作用,直接氧化具有非选择性,能够和多种污染物反响。 臭氧的强氧化性决定其与水中的污染物作用后可获得不同的处理作用,因此运用臭氧预氧化的意图依水质而异,也与运用状况有关。研讨标明,臭氧预氧化对水质的归纳作用结果取决于臭氧投量、氧化条件、原水的pH值和碱度以及水中共存有机物与无机物品种和浓度等一系列影响因素。 首先,臭氧预氧化可损坏水中有机物的不饱和键,使有机物的分子量下降,可溶解性有机物DOC的浓度升高,具体体现为AOC和BDOC的浓度升高,从而前进有机物的可生化性,但Ames实验标明部分氧化中心产品具有必定的致突变活性,需求前进臭氧投量来下降这些产品的毒性活性,此外臭氧也会将氨氧化成硝酸盐,但中性条件下氧化速度极慢,操控溶液的pH值能够前进反响速度。 其次,关于具有较高硬度和较低TOC的原水,一般在TOC含量为2.5mg/L左右、硬度与TOC比值大于250mg/LCaCO3/mgTOC时、低的臭氧投量(0.5~1.5mg/L)等条件下可起到助凝作用,前进混凝作用,但由于臭氧预氧化会前进水中有机酸的浓度,而部分有机酸会与混凝剂中的铁、铝离子络合,从而使得滤后水中铁或铝的总浓度升高,故需对其采用必定办法进行处理,以抵达国家制定的日子饮用水水质标准;此外,臭氧氧化能够灭活水中的一些致病微生物,如细菌、病毒、孢子等,也能够强化去除藻类物质及其代谢产品,进一步前进惯例给水处理的除藻作用,并且还可去除水中含有不饱和键的嗅味物质。 再者,关于氯化消毒副产品前质,臭氧预氧化可对其进行必定程度的损坏,或使之转化成副产品生成势相对较低的中心产品,但不可避免地也会升高一些其它物质的副产品生成势,一起发作一些臭氧副产品。

实验标明,当水中溴离子浓度高时,选用臭氧预氧化工艺的水厂出水溴酸盐浓度遍及升高,臭氧氧化可将原水中的溴离子氧化成溴酸盐和次溴酸盐,溴酸盐本身具有致癌作用,而次溴酸盐与氯化消毒副产品前质作用,会生成毒性更强的溴代三氯甲烷,对人类构成更大的挟制。一些欧美发达国家,现已初步对溴酸盐生成量进行限制,1993年世界卫生组织规则溴酸盐最大允许浓度为25g/L,美国环保局则将其最大允许浓度限制为10g/L。 上述作用结果标明,单纯运用臭氧氧化,出水水质并不十分志向,特别是关于氨氮的去除以及出水生物稳定性操控等,因此必须将臭氧预氧化与其它水处理工艺结合起来,如滤后选用活性炭吸附,或展开臭氧预氧化与生物活性炭联用技术,以进一步强化处理作用。

尽管臭氧具有比较强的氧化性,可是其设备出资大、运转费用高,即便在发达国家,臭氧仍是一种宝贵的水处理技术。我国关于臭氧预氧化方面现已进行了20多年的研讨作业,但目前此工艺在工业污水处理中的使用仍十分有限。结合我国水源污染状况,研讨经济有效可行的工业污水处理技术是十分必要的。


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