臭氧在饮用水净化中的应用

臭氧消毒的原理是臭氧在水中发生氧化还原反应，产生氧化能力极强的单原子氧（ O ）和羟基（ OH ），瞬间分解水中的有机物质、细菌和微生物。羟基（ OH ）是强氧化剂、催化剂，可使有机物发生连锁反应，反应十分迅速。羟基（ OH ）对各种致病微生物有极强的杀灭作用。单原子氧（ O ）也具有强氧化能力，对顽强的微生物如病毒、芽胞等有强大的杀伤力。

臭氧具有比氯消毒方法更强的氧化消毒能力，不但可以较彻底地杀菌消毒，而且可以降解水中含有的有害成分和去除重金属离子以及多种有机物等杂质，如铁、锰、硫化物、苯、醛、有机磷、有机氯、氰化物等，还可以使水除臭脱色，从而达到净化水的目的。臭氧适应能力强，受水温、 PH 值影响较小。臭氧适应范围广，不受菌种限制，杀菌效果比氯消毒和紫外消毒效果好。与氯不同的是残余臭氧可以自行分解为氧气，不会产生二次污染。臭氧处理后的水无色无臭，口感好，能改善饮用水品质。

故此，为了提高瓶装饮用水的质量和延长保质期，国际瓶装水协会（ IBWA ）建议采用臭氧处理。在臭氧处理前，瓶装水一般用反渗透、纳滤、超滤去除天然水中 99% 的有机物，降低臭氧的用量。

【臭氧净水消毒的叁数选择】

1. 消毒系统设计叁数的选择

臭氧投加量为1-5mg / L , 接触时间为4-10min ，保持0.1-1mg / L 剩余臭氧浓度。

2. 主要设备的选择

a ．臭氧发生器

臭氧发生器的产量应根据设计流量及臭氧投加量来确定。

W = 0.001×Q×P

W --- 臭氧发生器的产量（ g / h ）

Q --- 设计水量（ L / h ）

P --- 臭氧投加量，一般采用 1-5 mg / L

0.001 --- 单位换算系数

b. 接触氧化罐

接触氧化罐的尺寸应根据设计流量及流速来确定。

S = Q / V

S --- 罐体截面积（ m2 ）

V --- 流速，一般采用 8-10m / h

?D =

D --- 罐体直径（ m ）

罐体高度的确定：

H = V×t + 0.2

H--- 罐体高度（ m ）

t --- 接触时间，一般采用 4-10min

0.2 --- 布水空间高度（ m ）

【安装运行】

臭氧发生器一般采用喷射投加方式，即全部或部分水流与臭氧通过喷射器混合后进入接触反应罐。连接水路和气路，保持臭氧发生器

进气口与大气相通。开启水泵，调节进水阀门，调气量开关在最大位置。调节水射器旁的水压调节阀，使臭氧发生器进气口与气瓶连接，调节气瓶减压阀。接好电源线，按电源开关，调功率调节开关至最大。工作 20 分钟后，用水中臭氧浓度检测仪检查出水口臭氧浓度，应约为 0.4mg/L 。

【设计举例】

某纯净水厂消毒工艺设计流量为 10m3 / h ，选择臭氧发生器及接触氧化罐。

解：设臭氧投加量为 2mg / L ，则

W = 0.001×Q×P

= 0.001×10×1000×2 = 20g / h

设罐内流速为 10m / h ，

S = Q / V

= 10 / 10 = 1m D = = = 1.13 (m)

取罐体直径为 1.15m 。

H = V×t + 0.2

= 10×10 / 60 + 0.2 = 1.87m

取罐体高度为 1.90m 。

即罐体尺寸为 D×H =φ1150×1900 （ mm ）

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