隨著水污染的日益嚴(yán)重和國(guó)家水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的提高,飲用水的水質(zhì)安全越來(lái)越受到人們的關(guān)注。臭氧(O3)是應(yīng)用最廣泛的新型氧化劑,不僅可以氧化和分解去除小有機(jī)物、膠體雜質(zhì)、腐殖酸,還可以去除浮油、藻類微生物、細(xì)菌和病毒。由于其技術(shù)和經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì),已被廣泛應(yīng)用,并取得了一些研究和工程應(yīng)用的成果。
1.污水處理臭氧發(fā)生器減少剩余污泥。
活性污泥法提高了污水的日常處理能力,作為國(guó)內(nèi)外常用的污水處理技術(shù),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,污泥處理成本占整個(gè)污水處理成本的很大比例。在剩余污泥減量化技術(shù)中,用臭氧預(yù)處理污泥的減量化技術(shù)相對(duì)成熟。臭氧處理后的污泥作為污水的一部分,與目標(biāo)廢水一起進(jìn)入曝氣池,被微生物消化,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,剩余污泥大大降低。臭氧剩余污泥減量技術(shù)現(xiàn)場(chǎng)需要臭氧發(fā)生器,能耗大。高效臭氧發(fā)生器的開發(fā)和臭氧利用率對(duì)降低污水成本起著重要作用。近年來(lái),日本一直致力于開發(fā)高效臭氧器。在提高臭氧利用效率的研究中,將連續(xù)第濃度臭氧處理污泥改為間歇性濃度臭氧處理污泥。通過(guò)實(shí)際廢水的比較實(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)優(yōu)于連續(xù)低濃度臭氧處理水質(zhì),為降低污水處理技術(shù)成本提供了可能的途徑。
二、污水處理
臭氧發(fā)生器除臭。
污水處理過(guò)程中產(chǎn)生氣味的物質(zhì)主要由碳、氮和硫組成。只有少數(shù)產(chǎn)生氣味的物質(zhì)是無(wú)機(jī)化合物,如氨、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、醛、酮、醚等。根據(jù)我所在污水處理廠的進(jìn)水情況,80%的進(jìn)水量是生活污水,即有機(jī)物含量很高,無(wú)機(jī)化合物含量相對(duì)較少。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、醛、酮、醚等。這些物質(zhì)都有活性基團(tuán),容易發(fā)生化學(xué)反應(yīng),特別容易被氧化。臭氧具有強(qiáng)氧化、氧化活性基團(tuán)和氣味消失的特點(diǎn),從而達(dá)到除臭的原理。臭氧除了去除氣味外,還可以防止氣味的再生,這是因?yàn)槌粞醢l(fā)生器產(chǎn)生的氣體含有大量的氧氣或空氣,氣味物質(zhì)在缺氧環(huán)境中容易引起氣味,使用臭氧處理,同時(shí)氧化除臭,形成富氧環(huán)境,可以防止氣味的再生。改善城市生活污水處理廠的污水處理環(huán)境仍然比較重要。
三.污水處置臭氧發(fā)作器對(duì)水體的脫色
隨著對(duì)自來(lái)水水源環(huán)境及下水道二次處置水再應(yīng)用的關(guān)注,二次處置水去色遭到注重。至于腐殖質(zhì)惹起的色和味,水質(zhì)色度均勻?yàn)?0度。最大達(dá)20度。這樣的色度靠普通凝聚沉淀與砂濾工序是達(dá)不到充沛去除的水質(zhì)規(guī)范,以至還有超越最壞規(guī)范的可能。采用臭氧處置后,色度即可降到l度以下,普通自來(lái)水著色緣由是鐵、錳含量過(guò)多,這些金屬如處于游離狀態(tài),則常規(guī)辦法即可充沛去除。若原水中含有腐殖質(zhì),有時(shí)構(gòu)成鉻鹽,以常規(guī)處置便相當(dāng)艱難。故去色也是引入臭氧處置的重要要素。
四.污水處置
臭氧發(fā)作器原理隨著分子生物學(xué)的蓬勃開展,微生態(tài)學(xué)就將生態(tài)擴(kuò)展到分子程度。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)稱纏繞在一同,蛋白質(zhì)則由多鏈組成,核酸又由連在一同的核苷酸鏈組成。其中OH,從整體看,它是電中性的(R-OH),但若從基團(tuán)的內(nèi)部看,它的一局部帶有更多的負(fù)電荷(如氧原子),因基團(tuán)的這局部(R-OH)有“額外”的成鍵電子,所以帶負(fù)電:另一局部帶有更多的正電荷(如氫原子),基團(tuán)的這局部缺乏成鍵電子,所以帶正電。若有另一個(gè)類似的基團(tuán)靠近,正、負(fù)電荷之間相互吸收便生成一個(gè)弱鍵,即稱氫鍵,如多肽的基團(tuán)之間或核苷酸的鹼基之間以及在DNA或RNA分子里的鹼基配對(duì)均容易構(gòu)成氫鍵。固然單個(gè)氫鍵十分弱,但是很多氫鍵在一同,從而構(gòu)成植物細(xì)胞堅(jiān)韌的細(xì)胞壁。現(xiàn)再看臭氧,它是屬?gòu)?qiáng)氧化劑,氧化電位高(2.07ev)。凡電負(fù)性高的元素能激烈地吸收電子,氧化對(duì)方,復(fù)原。氧化結(jié)果,招致核酸合成,蛋白質(zhì)崩潰,抗原變性,檢測(cè)轉(zhuǎn)陰,色度褪盡。