臭氧对净化水质的重要作用

　　现如今，臭氧在工业处理污水中有非常重要的作用，臭氧是强氧化剂，含有微量合成有机污染物的水质，常规水处理工艺不能解除，使用臭氧去氧化，使得不容易被生物降解的 COD 化学需氧量，变成 BOD 可生物降解的耗氧量，再用生物处理来解决水污染问题。生物处理经济实惠，所以当生物处理污水处理到一定程度后，使用臭氧，再用生物处理，可以除去少量的污染。

　　在饮用水方面，臭氧可以起到杀菌，褪色、除臭作用，这些污染，都可以解除。因为可以拿它氧化，这样有毒有害的有机物就安全化了。此外臭氧可使水中大分子的有机污染物变成比较小分子的有机污染物， 便于后面水处理设备中的活性炭吸附，也便于活性炭上面的生物去降解那些小分子的有机污染物。

　　这种臭氧和活性炭配合起来的水处理方式叫臭氧生物炭，这种技术不光有臭氧氧化，物理吸附，还有生物降解的作用，针对处理难降解的有机污染物有鲜明成果。臭氧自己会降解成氧气，所以在饮用水中使用不存在隐患。

　　1 改善感官指标

　　大量研究和应用实践证实 臭氧化可明显对原水脱色除臭， 改善水的感官指标。

　　水的色度主要由溶解性有机物、悬浮胶体、铁锰和颗粒物引起， 其中光吸收和散射引起的表色较易去除，溶解性有机物引起的真色较难去除。致色有机物的特征结构是带双键和芳香环，代表物是腐殖酸和富里酸。臭氧通过与不饱和官能团反应、破坏碳碳双键而去除真色，去除程度取决于臭氧投加量和接触条件;同时臭氧可氧化铁、锰等无机呈色离子为难溶物;臭氧的微絮凝效应还有助于有机胶体和颗粒物的混凝，并通过颗粒过滤去除致色物。

　　2 控制氯化消毒副产物

　　有代表性的有害氯化消毒副产物(DBPs)主要为三卤甲院

　　(THMs)和卤乙酸(HAAs)等，世界各国均制定了严格的 DBPs 标准。臭氧化通过两个途径控制DBPs：一是直接去除 DBPs 的前驱物质;二是转化前驱物质，从而利于后续工艺的的协同去除，后者在低

　　臭氧投加量(0.5 mg O3/mg TOC 左右)下起重要作用。

　　臭氧化去除 DBPs 前驱物质的效果取决于原水水质及 臭氧化条件，主要是 TOC 及 Br 含量、有机物性质、臭氧投加量及时间、水温、pH 等。虽然目前对 臭氧化控制 DBPs 的效果说法不

　　一， 但以降低 DBPs 前驱物质含量的居多。Richard 等的研究结果表明：

　　采用 0.7 mgO3/mgTOC 的臭氧投加量氧化既定的原水，可将总THMs，HAAs，TOX 的前驱物质分别去除 20%～30%，继续增加臭氧投加量收效不明显;对含溴原水 臭氧化后，含溴的 DBPs 量明显上升，提高臭氧投加量虽然会降低溴代物，但却生成有害的溴酸盐。

　　深圳水司的中试结果表明，采用 臭氧化工艺的出厂水有机氯、氯仿量分别比 氯化工艺低 61.4%，30.6%。原水有机物组分对臭氧化去除 DBPs 前驱物质的效果影响很大，对于 THM 前驱物质以柠檬酸为代表的原水就不宜进行 臭氧化处理，(0.5 mgO3/mg TOC)下进行 臭氧化会产生较多的 OBPs，液氯(或氯胺)消毒将会产生新的 DBPs，如水合氯醛(Chloral hydrate)、氯腈(Cyanogen chloride )、三氯硝基甲烷(Chloropicrin)等，这又给后续消毒提出了新问题。

　　3 控制藻类

　　藻类问题普遍存在于世界各国的水处理实践中。藻类含量高 时会影响混凝和沉淀，增加混凝剂量;堵塞滤池，缩短滤池过滤周期;致臭并产生藻毒素，和氯作用形成氯化消毒副产物，降低饮用水安全性。 臭氧化作用之一是溶裂藻细胞，二是杀藻，使死亡的藻类易于被后续工艺去除。臭氧投加量直接影响藻细胞的溶裂程度。 臭氧化可作为除藻的一种 处理方法，它和常规处理及其它技术配合使用是处理富营养化水源水藻类问题的有效途径之一。

　　4 助凝

　　多数文献均报道了 臭氧化的微絮凝效应，即 臭氧化可降低达到相同滤后水浊度下的最佳混凝剂量，或提高一定混凝剂下的浊度去除率，延长滤池过滤周期。 臭氧化产生微絮凝的可能机理是=：增加水中含氧官能团有机物(如羧酸等)而使其与金属盐水解产物、钙盐等形成聚合体，降低无机颗粒表面 NOM 的静电作用，引起溶解有机物的聚合作用而形成具吸附架桥能力的聚合电解质，使稳定性高的藻类脱稳、产生共沉淀等。

　　5 臭氧化副产物

　　大量研究表明，臭氧化会改善水的可生化性，增加水中有机营养基质的含量，具体表现为水的生物可同化有机碳(AOC)和可生物降解的溶解性有机碳(BDOC)浓度升高，影响程度也与原水水质、臭氧化条件有关。虽然残余消毒剂可在一定程度上限制管网

　　中的细菌生长，但在有机营养基质浓度较高时，细菌仍会再度繁殖，并附着生长在管壁上形成生物膜，增加水中细菌总数，况且有些细菌危害性更大，从一定程度上影响自来水的微生物安全性。