2015年環保工程師基礎知識:臭氧消毒


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①消毒原理
臭氧分子由三個氧原子組成,在常溫常壓下為無色氣體,它是淡藍色的具有強烈刺激性的氣體。臭氧極不 穩定,分解時放出新生態氧[O]。新生態氧具有極強的氧化能力,對具有頑強抵抗力的微生物如病毒、芽子 孢等具有強大的殺傷力。臭氧能氧化有機物,去除水中的色、味,還可去除水中溶解性的鐵、錳鹽類及酚 等。
②臭氧消毒系統簡介
臭氧是空氣中的氧通過高壓放電產生的,制造臭氧的空氣必須先行凈化和干燥,以提高臭氧發生器效率并 減少腐蝕。臭氧發生系統的前部為空氣凈化和干燥裝置,以后為臭氧發生器。其系統布置為:空氣壓縮機 將空氣送至冷卻器,然后再經過濾加以凈化,再經過1~2 級硅膠或分子篩干燥器,將空氣干燥至露點(-50 ℃)以下,最后經臭氧發生器,通過15000~17000V 高壓電,在空氣中放電后產生臭氧。
現場用空氣或氧氣為原料制備的臭氧的濃度在2%~10%之間。 臭氧具有高腐蝕性能,通常橡膠、大多數塑料、普通鋼鐵、銅以及鋁等材料都不能用于臭氧系統。可用的 材料主要包括316 和305 不銹鋼、玻璃、氯磺烯化聚乙烯合成橡膠、聚四氟乙烯以及混凝土。
③臭氧消毒的特點
a.由于臭氧比氯有較高的氧化電位,比氯消毒具有更強的殺菌作用,對細菌的作用比氯快,消耗量明顯較 小,例如,在0.45mg/L 臭氧作用下,經過2min 后脊髓灰質炎病毒死亡,如果用氯消毒,則劑量為2mg/L 時需經過3h。
b.臭氧消毒在很大程度上不受pH 值的影響;
c.在某些特定的用水中,如食品加工、飲料生產以及微電子工業等,臭氧消毒不需要從已凈化的水中去除 過剩殺菌劑的附加工序,如用氯消毒時的脫氯工序。
d.不會產生象氯酚那樣的臭味;
e.不會產生三鹵甲烷等氯消毒的副產物;
f.缺點:大量研究表明,含有機物污染的水經臭氧處理后,有可能將致突變物或THMS(三氯甲烷)的前體物 如腐殖酸等大分子有機物分解成分子較小的有可能致突變物;水中含有氨氮時,在臭氧投量有限的情況下, 臭氧不可能去除氨氮,有可能把有機氨氮氧化為氨氮,致使水中氨氮含量增高。因此,在使用臭氧時,應 注意解決可能產生的問題。
g.臭氧在水中不穩定,容易消失,不能在管網中繼續保持殺菌能力,故在臭氧消毒后,往往需要投加少量 氯,以保持水中一定的余氯量。
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