生活饮用水的主要处理工艺流程 (4)

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小型水厂。

5.2.5臭氧消毒

臭氧（O3）由3个氧原子组成，在常温常压下，它是淡蓝色的具有强烈剌激性的气体。臭氧密度为空气的1.7倍，易溶于水，在空气或水中均易分解消失。臭氧对人体健康有影响，空气中臭氧浓度达到1000mg/L即有致命危险，故在水处理中散发出来的臭氧尾气必须处理。

臭氧都是在现场用空气或纯氧通过臭氧发生器高压放电产生的。臭氧发生器是臭氧生产系统的核心设备。如果以空气作气源，臭氧生产系统应包括空气净化和干燥装置以及鼓风机或空气压缩机等，所产生的臭氧化空气中臭氧含量一般在2%～3%（重量比）；如果以纯氧作为气源，臭氧生产系统尖包括纯氧制取设备，所生产的是纯氧/臭氧混合气体，其中臭氧含量约达6%（重量比）。由臭氧发生器出来的臭氧化空气（或纯氧）进入接触池也待处理水充分混和。为获得最大传质效率，臭氧化空气（或纯氧）应通过微孔扩散器形成微小气泡均匀分散于水中。

臭氧既是消毒剂，又是氧化能力很强的氧化剂。在水中投入臭氧进行消毒或氧化通称臭氧化。作为消毒剂，由于臭氧在水中不稳定，易消失，故在臭氧消毒后，往往仍需投加少量氯、二氧化氯或氯氨以维持水中剩余消毒剂。臭氧作为唯消毒剂的极少。当前，臭氧作为氧化剂以氧化去除水中有机污染物更为广泛。臭氧的氧化作用分直接作用和间接作用两种。臭氧直接与水中物质反应称直接作用。直接氧化作用有选择性且反应较慢。间接作用指臭氧在水中可分解产生二级氧化剂——氢氧自由基·OH（表示OH带有一未配对电子，故活性极大）。·OH是一种非选择性的强氧化剂（E0=3.06V），可以使许多有机物彻底降解矿化，且反应速度很快。不过，仅由臭氧产生的氢氧自由基量很少，除非与其它物理化学议程配合方可产生较多·OH。据有关专家认为，水中OH-及某些有机物是臭氧分解的引发剂或促进剂。臭氧消毒机理实际上仍是氧化作用。臭氧化可迅速杀灭细菌、病毒等。

臭氧作为消毒剂或氧化剂的主要优点是不会产生三卤甲烷等副产物，其杀菌和氧化

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能力均比氯强。但近年来有关臭氧化的副作用也引起人们关注。有的认为，水中有机物经臭氧化后，有可能将大分子有机物分解成分子较小的中间产物，而在这些中间产物中，可能存在毒性物质或致突变物。或者有些中间产物与氯（臭氧化后往往还需加适量氯）作用后致突变反而增强。历此，当前通常把臭氧与粒状活性炭联用，一方面可避免上述副作用产生，同时也改善了活性炭吸附条件。有关臭氧和活性炭联用技术见本书第19章。

臭氧生产设备较复杂，投资较大，电耗也较高，目前我国应用很少，欧洲一些国家（特别是法国）应用最多。随着臭氧发生系统在技术上的不断改进，现在设备投资及生产臭氧的电耗均有所降低，加之人们对饮用水水质要求提高，臭氧在我国水处理中的应用也将逐渐增多。

水的消毒方法除了以上介绍的几种以外，还有紫外线消毒、高锰酸钾消毒、重金属离了（如银）消毒及微电解消毒等等。综合各种消毒方法，可以这样说，没有一种方法完美无缺；不同消毒方法配合使用往往也可互补长短，已有水厂这样做了，专家们也在不断探索研究。

2011-07-29 巫山县自来水公司

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