近些年,隨著(zhù)國家和地方對生活污水和工業(yè)廢水排放標準的不斷提高,污水處理廠(chǎng)的常規處理工藝大部分已不能滿(mǎn)足排放要求,因此積較探索新的處理技術(shù),提高污水處理質(zhì)量。污水變得較其重要。臭氧技術(shù)逐漸成為污水升級改造的重點(diǎn)。
我國從20世紀70年代初開(kāi)始將臭氧技術(shù)應用于醫院污水處理,主要是消毒隨著(zhù)臭氧技術(shù)的不斷發(fā)展,臭氧已被應用于水氧化。如今,臭氧氧化技術(shù)已廣泛應用于市政水廠(chǎng)的深度處理,并取得了良好的應用效果。但是,在生活污水、工業(yè)廢水等較為復雜的污水處理中,臭氧氧化技術(shù)的實(shí)際應用還很少被遵循。隨著(zhù)各地排放標準的進(jìn)一步提高,臭氧氧化技術(shù)將在污水處理領(lǐng)域得到更廣泛的應用。
1臭氧的主要特性
臭氧是一種不穩定的氣體,具有刺激性和特殊氣味。在常溫下,臭氧呈現不那么明顯的淡藍色。在標準條件下,其溶解度是氧氣的13倍,比空氣大 25 倍,微溶于水,臭氧濃度小,所以在水中的溶解度也小,溫度越高,溶解度越低。
臭氧很不穩定,容易分解成氧氣,在轉化過(guò)程中會(huì )放出大量的熱能,所以臭氧含量高容易發(fā)生爆炸。一般臭氧氧化過(guò)程中,氧氣或空氣中的臭氧濃度為0~14%。在常溫常壓下,臭氧含量不超過(guò)1%時(shí),在空氣中分解的半衰期約為16h。溫度越高,分解速度越快,但分解速度比在水中慢得多。水中臭氧濃度為3mg/L時(shí),其半衰期為5-30分鐘。污水中往往含有大量雜質(zhì)。臭氧在污水中分解較快,但在純水中分解較慢。常溫下,臭氧在自來(lái)水中的半衰期為20min,水溫越高,臭氧分解速度越快,在0℃時(shí),臭氧相對穩定。
臭氧具有強氧化性,其氧化還原電位僅次于F2,遠高于Cl2、高錳酸鉀等常用氧化劑,反應效率高,產(chǎn)物為氧氣,無(wú)有害殘留物,臭氧的強氧化性也決定了它的強腐蝕性。臭氧是一種有毒氣體,但由于臭氧具有強烈的氣味,人們很容易判斷臭氧是否泄漏,以免發(fā)生事故。
2 臭氧過(guò)程的主要系統及說(shuō)明
2.1 氣源系統
臭氧發(fā)生器的氣源主要是空氣和氧氣。一般使用氧氣較多。大多數污水處理廠(chǎng)一般購買(mǎi)液氧來(lái)獲取氧氣。 通過(guò)蒸發(fā)器產(chǎn)生氧氣。所購液氧純度可達99.9%,甲烷含量低。過(guò)濾后能很好的達到臭氧發(fā)生器要求的氣源質(zhì)量。如果使用空氣作為氣源,則氧氣含量不會(huì )分離,表面會(huì )含有雜質(zhì)會(huì )有更多。在實(shí)際生產(chǎn)中,獲得同樣產(chǎn)量的臭氧氣體所需的設備也比較多,需要增加風(fēng)干設備,增加了投資成本。另外,臭氧氣源的露點(diǎn)要求比較高,使用氧氣源更容易滿(mǎn)足露點(diǎn)要求。但需要注意的是,如果要使用氧氣源,則必須添加氮氣系統。在氧源中加入 1% 到 3% 的氮氣。提高排放效率,促進(jìn)臭氧產(chǎn)生。