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工業污水處理臭氧預氧化技術

臭氧自1876年被發現具有很強的氧化性之後,就得到了廣泛的研讨和使用,尤其是在工業污水處理範疇。

早在1893年荷蘭就運用臭氧進行消毒,1905年法國初步運用臭氧對飲用水進行消毒,到20世紀60年代末臭氧初步用于飲用水原水預氧化,展開到今天臭氧預氧化用于水處理過程已是比較老到的技術,但在運用過程中仍存在很多問題,且工業污水處理單獨氧化處理作用不是十分志向,仍需同其它工藝進行結合,以體現其工業污水處理優勢。

一般工業污水處理臭氧作用于水中污染物有兩種途徑,一種是直接氧化,即臭氧分子和水中的污染物直接作用。這個過程臭氧能氧化水中的一些大分子天然有機物,如腐殖酸、富裡酸等;一起也能氧化一些揮發性有機污染物和一些無機污染物,如鐵、錳離子。直接氧化一般具有必定選擇性,即臭氧分子隻能和水中含有不飽和鍵的有機污染物或金屬離子作用。另一種途徑是工業污水處理直接氧化,臭氧部分分化發作羟基自由基和水中有機物作用,直接氧化具有非選擇性,能夠和多種污染物反響。 臭氧的強氧化性決定其與水中的污染物作用後可獲得不同的處理作用,因此運用臭氧預氧化的意圖依水質而異,也與運用狀況有關。研讨标明,臭氧預氧化對水質的歸納作用結果取決于臭氧投量、氧化條件、原水的pH值和堿度以及水中共存有機物與無機物品種和濃度等一系列影響因素。 首先,臭氧預氧化可損壞水中有機物的不飽和鍵,使有機物的分子量下降,可溶解性有機物DOC的濃度升高,具體體現為AOC和BDOC的濃度升高,從而前進有機物的可生化性,但Ames實驗标明部分氧化中心産品具有必定的緻突變活性,需求前進臭氧投量來下降這些産品的毒性活性,此外臭氧也會将氨氧化成硝酸鹽,但中性條件下氧化速度極慢,操控溶液的pH值能夠前進反響速度。 其次,關于具有較高硬度和較低TOC的原水,一般在TOC含量為2.5mg/L左右、硬度與TOC比值大于250mg/LCaCO3/mgTOC時、低的臭氧投量(0.5~1.5mg/L)等條件下可起到助凝作用,前進混凝作用,但由于臭氧預氧化會前進水中有機酸的濃度,而部分有機酸會與混凝劑中的鐵、鋁離子絡合,從而使得濾後水中鐵或鋁的總濃度升高,故需對其采用必定辦法進行處理,以抵達國家制定的日子飲用水水質标準;此外,臭氧氧化能夠滅活水中的一些緻病微生物,如細菌、病毒、孢子等,也能夠強化去除藻類物質及其代謝産品,進一步前進慣例給水處理的除藻作用,并且還可去除水中含有不飽和鍵的嗅味物質。 再者,關于氯化消毒副産品前質,臭氧預氧化可對其進行必定程度的損壞,或使之轉化成副産品生成勢相對較低的中心産品,但不可避免地也會升高一些其它物質的副産品生成勢,一起發作一些臭氧副産品。

實驗标明,當水中溴離子濃度高時,選用臭氧預氧化工藝的水廠出水溴酸鹽濃度遍及升高,臭氧氧化可将原水中的溴離子氧化成溴酸鹽和次溴酸鹽,溴酸鹽本身具有緻癌作用,而次溴酸鹽與氯化消毒副産品前質作用,會生成毒性更強的溴代三氯甲烷,對人類構成更大的挾制。一些歐美發達國家,現已初步對溴酸鹽生成量進行限制,1993年世界衛生組織規則溴酸鹽最大允許濃度為25g/L,美國環保局則将其最大允許濃度限制為10g/L。 上述作用結果标明,單純運用臭氧氧化,出水水質并不十分志向,特别是關于氨氮的去除以及出水生物穩定性操控等,因此必須将臭氧預氧化與其它水處理工藝結合起來,如濾後選用活性炭吸附,或展開臭氧預氧化與生物活性炭聯用技術,以進一步強化處理作用。

盡管臭氧具有比較強的氧化性,可是其設備出資大、運轉費用高,即便在發達國家,臭氧仍是一種寶貴的水處理技術。我國關于臭氧預氧化方面現已進行了20多年的研讨作業,但目前此工藝在工業污水處理中的使用仍十分有限。結合我國水源污染狀況,研讨經濟有效可行的工業污水處理技術是十分必要的。


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