近些年,随着国家和地方对生活污水和工业废水排放标准的不断提高,污水处理厂的常规处理工艺大部分已不能满足排放要求,因此积较探索新的处理技术,提高污水处理质量。污水变得较其重要。臭氧技术逐渐成为污水升级改造的重点。
我国从20世纪70年代初开始将臭氧技术应用于医院污水处理,主要是消毒随着臭氧技术的不断发展,臭氧已被应用于水氧化。如今,臭氧氧化技术已广泛应用于市政水厂的深度处理,并取得了良好的应用效果。但是,在生活污水、工业废水等较为复杂的污水处理中,臭氧氧化技术的实际应用还很少被遵循。随着各地排放标准的进一步提高,臭氧氧化技术将在污水处理领域得到更广泛的应用。
1臭氧的主要特性
臭氧是一种不稳定的气体,具有刺激性和特殊气味。在常温下,臭氧呈现不那么明显的淡蓝色。在标准条件下,其溶解度是氧气的13倍,比空气大 25 倍,微溶于水,臭氧浓度小,所以在水中的溶解度也小,温度越高,溶解度越低。
臭氧很不稳定,容易分解成氧气,在转化过程中会放出大量的热能,所以臭氧含量高容易发生爆炸。一般臭氧氧化过程中,氧气或空气中的臭氧浓度为0~14%。在常温常压下,臭氧含量不超过1%时,在空气中分解的半衰期约为16h。温度越高,分解速度越快,但分解速度比在水中慢得多。水中臭氧浓度为3mg/L时,其半衰期为5-30分钟。污水中往往含有大量杂质。臭氧在污水中分解较快,但在纯水中分解较慢。常温下,臭氧在自来水中的半衰期为20min,水温越高,臭氧分解速度越快,在0℃时,臭氧相对稳定。
臭氧具有强氧化性,其氧化还原电位仅次于F2,远高于Cl2、高锰酸钾等常用氧化剂,反应效率高,产物为氧气,无有害残留物,臭氧的强氧化性也决定了它的强腐蚀性。臭氧是一种有毒气体,但由于臭氧具有强烈的气味,人们很容易判断臭氧是否泄漏,以免发生事故。
2 臭氧过程的主要系统及说明
2.1 气源系统
臭氧发生器的气源主要是空气和氧气。一般使用氧气较多。大多数污水处理厂一般购买液氧来获取氧气。 通过蒸发器产生氧气。所购液氧纯度可达99.9%,甲烷含量低。过滤后能很好的达到臭氧发生器要求的气源质量。如果使用空气作为气源,则氧气含量不会分离,表面会含有杂质会有更多。在实际生产中,获得同样产量的臭氧气体所需的设备也比较多,需要增加风干设备,增加了投资成本。另外,臭氧气源的露点要求比较高,使用氧气源更容易满足露点要求。但需要注意的是,如果要使用氧气源,则必须添加氮气系统。在氧源中加入 1% 到 3% 的氮气。提高排放效率,促进臭氧产生。