污水處理設(shè)備臭氧的應(yīng)用

水的色度主要由溶解性有機(jī)物、懸浮膠體、鐵錳和顆粒物引起，其中光吸收和散射引起的表色較易去除，溶解性有機(jī)物引起的真色較難去除。致色有機(jī)物的特征結(jié)構(gòu)是帶雙鍵和芳香環(huán)，代表物是腐殖酸和富里酸。臭氧通過(guò)與不飽和官能團(tuán)反應(yīng)、破壞碳碳雙鍵而去除真色，去除程度取決于臭氧投加量和接觸條件；同時(shí)臭氧可氧化鐵、錳等無(wú)機(jī)呈色離子為難溶物；臭氧的微絮凝效應(yīng)還有助于有機(jī)膠體和顆粒物的混凝，并通過(guò)顆粒過(guò)濾去除致色物。

臭氧(O3)污水處理技術(shù)于1905年應(yīng)用于水處理，隨著相關(guān)技術(shù)的進(jìn)步，臭氧化法成本的降低，被普遍認(rèn)為是很有發(fā)展前景的水處理方法。由于其技術(shù)經(jīng)濟(jì)的優(yōu)勢(shì)，已經(jīng)在廣泛應(yīng)用了，取得了一些研究和工程的應(yīng)用的成果。下面向大家介紹臭氧在污水處理過(guò)程中，除臭、脫色、降COD的作用原理。

1 臭氧對(duì)剩余污泥的減量化

活性污泥法使污水日處理能力得以提高，并作為一種常見(jiàn)的污水處理技術(shù)在國(guó)內(nèi)外得到廣泛應(yīng)用，但污水處理過(guò)程中產(chǎn)生的剩余污泥已成為一個(gè)難題，污泥處理費(fèi)用占整個(gè)污水處理費(fèi)用的比重很大。在剩余污泥減量化技術(shù)當(dāng)中，用臭氧對(duì)污泥進(jìn)行前處理的減量化技術(shù)已經(jīng)比較成熟。

經(jīng)臭氧處理后的污泥作為污水的一部分和目標(biāo)廢水一起進(jìn)入曝氣池，被微生物利用消化，部分轉(zhuǎn)化為二氧化碳，經(jīng)過(guò)這樣一個(gè)臭氧對(duì)污泥的預(yù)處理過(guò)程，剩余污泥得到大幅度減量。臭氧剩余污泥減量技術(shù)現(xiàn)場(chǎng)需要臭氧發(fā)生器，能量消耗較大，高效率臭氧發(fā)生器的開(kāi)發(fā)和臭氧的利用率對(duì)于降低污水成本有很大的作用。

日本近年來(lái)一直致力于高效率臭氧器的開(kāi)發(fā)，在提高臭氧利用效率等研究上，改變連續(xù)第濃度臭氧處理污泥為間歇高濃度臭氧處理污泥，用實(shí)際廢水作對(duì)照實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)改進(jìn)后的臭氧污泥處理，所需的臭氧量約為原料的四分之一。同時(shí)處理水質(zhì)要優(yōu)于連續(xù)低濃度臭氧處理的水質(zhì)，為降低臭氧污泥減量的污水處理技術(shù)成本提供了一個(gè)可能的途徑。

2 臭氧對(duì)水體的除異臭

在污水處理工藝過(guò)程中產(chǎn)生氣味的物質(zhì)主要由碳、氮和硫元素組成。

只有少數(shù)產(chǎn)生氣味的物質(zhì)是無(wú)機(jī)化合物，如氨氣、磷、硫化氫；大多數(shù)產(chǎn)生氣味的物質(zhì)是有機(jī)化合物，如低分子脂肪酸、胺類(lèi)、醛類(lèi)、酮類(lèi)、醚類(lèi)等。就本人所在的污水處理廠進(jìn)水情況來(lái)分析，80%的進(jìn)水量為生活污水，即有機(jī)物質(zhì)的含量是很高的，無(wú)機(jī)化合物的含量相對(duì)比較少。

產(chǎn)生氣味的物質(zhì)大多是有機(jī)化合物，如低分子脂肪酸、胺類(lèi)、醛類(lèi)、酮類(lèi)、醚類(lèi)等，這些物質(zhì)都帶有活性基團(tuán)，容易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，特別容易被氧化，利用臭氧具有強(qiáng)氧化性這一特點(diǎn)，氧化活性基團(tuán)，氣味消失，從而達(dá)到除臭的原理。

臭氧除了脫除異味外，還可以防止異味的再產(chǎn)生，這是由于臭氧發(fā)生器產(chǎn)生的氣體中含有大量的氧氣或空氣，而產(chǎn)生臭味的物質(zhì)易在缺氧環(huán)境下導(dǎo)致發(fā)臭，采用臭氧處理，在氧化除臭的同時(shí)，形成富氧環(huán)境，可阻止臭味的再產(chǎn)生。對(duì)于城市生活污水廠污水處理環(huán)境的改善作用還是比較大的。

3 臭氧對(duì)水體的脫色

隨著對(duì)自來(lái)水水源環(huán)境及下水道二次處理水再利用的關(guān)注，二次處理水去色受到重視。

至于腐殖質(zhì)引起的色和味，水質(zhì)色度平均為10度。最大達(dá)20度。這樣的色度靠一般凝聚沉淀與砂濾工序是達(dá)不到充分去除的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，甚至還有超過(guò)最壞標(biāo)準(zhǔn)的可能。采用臭氧處理后，色度即可降到1度以下，一般自來(lái)水著色原因是鐵、錳含量過(guò)多，這些金屬如處于游離狀態(tài)，則常規(guī)方法即可充分去除。若原水中含有腐殖質(zhì)，有時(shí)形成鉻鹽，以常規(guī)處理便相當(dāng)困難。故去色也是引入臭氧處理的重要因素。

4 臭氧作用原理

臭氧的脫色機(jī)理：隨著分子生物學(xué)的蓬勃發(fā)展，微生態(tài)學(xué)就將生態(tài)擴(kuò)展到分子水平。

其實(shí)無(wú)論蛋白質(zhì)或核酸分子均屬有機(jī)物，它們都是由碳、氫、氧、氮及磷或硫(C、N、O、N、P或S)組成，同時(shí)，病毒的衣殼體是由許多蛋白質(zhì)亞單位即殼微粒組成。每個(gè)殼微粒之間由非共價(jià)鍵連結(jié)，并對(duì)稱(chēng)纏繞在一起，蛋白質(zhì)則由多鏈組成，核酸又由連在一起的核苷酸鏈組成。