□文/李晉

臭氧工藝在再生水處理中的應用研究

□文/李晉

在當前的再生水處理過程中，臭氧處理工藝由于具有一系列明顯的優(yōu)勢而獲得了非常廣泛的應用。文章在分析再生水處理中臭氧工藝的應用優(yōu)勢的基礎上，探討了天津再生水處理工藝中臭氧的作用以及臭氧工藝的實際應用效果。

臭氧工藝；再生水；處理

臭氧是一種極強的氧化劑，有著很強的殺毒和殺菌功效，其在水處理領域中的應用最早開始于飲用水的凈化處理領域。本文在分析再生水處理中臭氧工藝的應用優(yōu)勢的基礎上，探討了天津再生水處理工藝中臭氧的作用以及臭氧工藝的實際應用效果。

1　再生水處理中臭氧工藝的技術優(yōu)勢

在再生水的處理過程中，臭氧處理工藝有著非常明顯的優(yōu)勢。首先，臭氧處理工藝的設備不需要占用過大的面積，而且自動化程度也較高，有著較快的降解速度，不會產(chǎn)生二次污染，繼而不會產(chǎn)生大量的浮渣或者污泥，甚至對于生物很難降解的物質處理也有著非常明顯的處理效果。和氯化一樣，在再生水的處理過程中，臭氧能夠起著氧化和消毒的雙重作用，不僅可以對含有有機物和無機物的廢水進行預處理，又可以對其他工藝處理后的廢水進行深度處理，從而進一步降解廢水中的污染物，而處理的方法也從以前的單一直接氧化，發(fā)展成為不同的臭氧高級氧化工藝。

2　天津再生水工藝

2.1天津再生水處理工藝

天津市再生水工程處理工藝為污水處理廠出水+絮凝+沉淀+膜過濾+消毒，見圖1。

圖1　再生水廠工藝流程

2.2臭氧工藝選擇

臭氧（O3）作為高效的無二次污染的氧化劑，是常用氧化劑中氧化能力最強的（O3＞ClO2＞Cl2＞NH2Cl），殺菌能力很強，能夠氧化分解水中的有機物，氧化去除無機還原物質，能極迅速地殺滅水中的細菌、藻類、病原體等。臭氧具有比氯更強的氧化消毒能力，不但可以較徹底地殺菌消毒，而且可以降解水中含有的有害成分和去除重金屬離子以及多種有機物等雜質，如鐵、錳、硫化物、苯、酚、有機磷、有機氯、氰化物等，還可以使水除臭脫色，從而達到凈化水的目的。臭氧適應能力強，受水溫、pH值影響較小。臭氧適應范圍廣，不受菌種限制，殺菌效果比氯消毒和紫外消毒效果好。與氯不同的是殘余臭氧可以自行分解為氧氣，不會產(chǎn)生二次污染。臭氧處理后的水無色無臭，能改善飲用水品質。

因此，再生水處理中采用臭氧作為氧化脫色劑。

2.3再生水處理過程中臭氧工藝的作用

再生水處理中，臭氧工藝主要的作用是脫色除味。O3是高效的氧化消毒劑，具有較強的脫色、去味的效果。在咸陽路再生水廠工程中，采用O3的主要目的是在混凝、沉淀、膜過濾的基礎上進一步脫除水中的色度，改善再生水的感官效果，使再生水滿足用水要求。

3　臭氧工藝實際運行效果研究

以某再生水廠為研究對象，分析臭氧工藝的實際運行效果。該工程處理規(guī)模為5萬m3/d，其主要將處理后的水作為城市景觀環(huán)境用水和電廠循環(huán)冷卻水。其采用的臭氧工藝見圖2。

圖2　再生水臭氧工藝處理流程

由圖2可知，污水廠的出水經(jīng)過超濾膜后，到達了臭氧接觸池，通過在臭氧接觸池內(nèi)投加臭氧脫色消毒后到達清水池，然后自流至送水泵房的集水井，然后經(jīng)過送水泵的加壓之后，送至外部管網(wǎng)系統(tǒng)供給景觀以及市政雜用水的用戶。通過分析臭氧投加前后水質，針對脫色率、TOC、UV254、UV410去除率分析實際應用效果。由于臭氧主要是去除有機物以及脫色處理，因此選取以上指標作為考察指標。

充分利用生產(chǎn)中的臭氧發(fā)生系統(tǒng)和臭氧接觸池進行生產(chǎn)性試驗，見表1。

表1　再生水臭氧工藝工況及化驗數(shù)據(jù)

根據(jù)表1進行各項指標分析見圖3-圖6。

圖3　脫色率效應曲線

由圖3可知，臭氧投加量與曝氣時間對脫色率有一定的影響，越高的曝氣量和越長的曝氣時間，脫色越好，而曝氣比對脫色率的影響較小。

圖4　TOC去除率效應曲線

由圖4可知，臭氧投加量對TOC去除率有顯著的影響，曝氣時間對TOC去除率有一定的影響，曝氣比對其幾乎無影響。

圖5　UV254效應曲線

由圖5可知，臭氧投加量與曝氣時間對UV254有非常顯著的影響，曝氣比對其幾乎無影響。

圖6　UV410效應曲線

由圖6可知，臭氧投加量與曝氣時間對UV410有一定的影響，而曝氣比對UV410的影響較小。

從再生水臭氧工藝處理前后的水質處理結果看來，臭氧不僅是一種良好的氧化劑，而且還有著明顯的消毒作用，能夠有效去除水中的臭味、色、鐵錳等一般的化學物質，而且用量少、接觸時間短，能夠有效克服氯處理水中殘留致癌鹵代物的問題。產(chǎn)水經(jīng)臭氧處理后UV254去除率可達到39.17%，脫色率可達67.59%。實踐證明，將臭氧技術應用到再生水處理中有著良好的處理效果，值得在同類的實踐中推廣應用。

4　結語

臭氧工藝由于其具有的一系列突出優(yōu)勢使得其在再生水處理過程中獲得了廣泛的應用，而且對水質的處理效果也非常好，值得在實踐中推廣應用。不過，我國該種工藝在再生水處理中的應用研究還處于起步階段，而且各項相關的配套工藝以及技術還有待完善，這些都需要在未來進一步加強，以促進臭氧工藝在再生水處理中發(fā)揮出更大的作用。

TU991.2

C

1008-3197（2016）04-71-02

2016-05-30

李晉/男，1982年出生，工程師，天津中水有限公司運行分公司，從事運行管理工作。

□DOI編碼：10.3969/j.issn.1008-3197.2016.04.028