凈水給水處理
??臭氧活性碳技巧是目前國際上進步的自來水處理工藝，在日、美、歐等發(fā)達國度已普遍采取，目前我國昆明，大慶的自來水 廠已開端采取該技巧，獲得了明顯的后果，上海、杭州等地也在履行中，采取臭氧消毒處理是水廠消毒的發(fā)展趨勢。??
一、對臭氧在水處理中的利用?
????20世紀90年代起，因為猜忌水中的有機物跟天然物質(zhì)與氯產(chǎn)生反應形成的三鹵甲烷存在致癌性，美國、日本跟英國等國度也逐步對臭氧在水處理中的利用產(chǎn)生了興趣，并逐步 在一些飲用水處理體系中采取或增設了臭氧處理工藝。??
????因為臭氧比氯有較高的氧化電位，因此它比氯消毒存在更強的殺菌作用。對細菌的作用也比氯快，消耗量明顯較小，且在很大水平上不受PH的影響。有關資料報道，在0.45mg/L臭氧作用下，經(jīng)過2min，脊髓灰質(zhì)炎病毒即逝世亡；如用氯消毒，則劑量為2mg/L時需經(jīng)過3h。當1mL水中含有274~325個大腸菌，在臭氧劑量為1mg/L時可降落在腸菌數(shù)86%；劑量為2mg/L時，水多少乎可能完全被消毒。?
較之傳統(tǒng)的氯消毒方法，臭氧消毒還有如下優(yōu)點：?
（1） 消毒的同時可改良水的性質(zhì)，且較少產(chǎn)生附加的化學物質(zhì)沾染。?
（2） 不會產(chǎn)生如氯酚那樣的臭味。?
（3） 不會產(chǎn)生三鹵甲烷等氯消毒的消毒副產(chǎn)物。??
（4） 臭氧可就地制造獲得，它只須要電能，不需輔料跟增加劑。?
（5） 某些特定的用水中，如食品加工，飲料生產(chǎn)以及微電子產(chǎn)業(yè)等，臭氧消毒 不須要從已沾染的水中除去多余殺菌劑的附加工序，如用氯消毒時的脫氯工序 。因為臭氧在水中很不牢固，輕易分解，如接觸池口處水中殘余臭氧尚有0.4mg/L,但經(jīng)過水廠凈水池的停留后，水中的殘余臭氧已完全分解，不殘余消毒劑的水將進入管網(wǎng)。因此，經(jīng)過臭氧消毒的自來水通常在其進入管網(wǎng)前還要加入少量的氯或氯胺，以堅持水中一定的消毒劑殘余水平。??
二、臭氧的重要特點跟消毒機理?
1）臭氧的重要物理、化學特點臭氧是一種高活性的氣體，通過對氧氣的放電而形成，其分子式是O3，是氧的同素異形體。臭氧明顯的特點是存在強烈的氣味，臭氧的英文詞為“OZONE”，來源于希臘語，意為“味道”。在常溫常壓下，臭氧是淡藍色的存在強烈刺激性氣味的氣體。臭氧存在很高的氧化電位（2.076V），比氯（1.36V）高出以上，因此它存在比氯更強的氧化才干。臭氧是由氧按以下熱化學方程式形成：3O3 →2O3-69kcal 由上式可見臭氧的形成是吸熱進程,因此,臭氧分子不牢固,可自行分解,伴隨著分解進程全放出能量因此,臭氧比氧存在更高的活性跟氧化才干。?
2）臭氧氣體向水中的傳遞才干也可表示為：單位時光內(nèi)的傳遞才干=傳遞系數(shù)×交換面積×交換電位這里所指的交換 電位不僅與氣液的濃度差有關，而且與臭氧跟水中物質(zhì)產(chǎn)生直接化學反應的活性有關。很多實驗表明，臭氧氣體要溶解在水中，首先必須在與之接觸的液體名義上完全擴散進而溶解在名義的液體中，擴散到液體的內(nèi)部。因此，氣液兩相間的傳遞率重要由下列因素所決定： 2.臭氧的氧化反應跟消毒機理臭氧一經(jīng)溶解在水里，會呈現(xiàn)下列兩種反應：一種是直接氧化，它是較緩慢的且有明顯抉擇性的反應；另一種則是在水中羥基、過氧化氫、有機物、腐殖質(zhì)跟高濃度的氫氧根誘發(fā)下自行分解成羥基自由基，間接地氧化有機物、微生物或氨等。后一種反應相稱快，且不抉擇性，另外還能將重碳酸根氧化成重碳酸跟碳酸。這兩種反應中后一種反應更強烈，氧化才干更強。因為氫氧根跟有機物等能誘發(fā)臭氧自行分解成羥基自由基，所以低ph前提下有利于臭氧直接氧化反應，而高ph值跟有機物含量高的前提下則有利于羥基自由基的間接氧化反應。臭氧的自行分解率在很大程?
度上取決于ph值、溫度、UV值、臭氧濃度以及水中存在的其余可去除物。其分解速率可由余臭氧的含量來間接表示。因為重碳酸鹽跟碳酸鹽（尤其是碳酸鹽）存在較強的緩沖機能，因此在低PH跟高緩沖機能的余臭氧可堅持較長時光。臭氧可殺菌消毒的作用重要與它的高氧化電位跟輕易通過微生物細胞膜擴散有關。臭氧能氧化微生物細胞的有機物或破壞有機體鏈狀結構而導致細胞逝世亡。因此，臭氧對堅強的微生物如病毒、芽孢等有強盛的殺傷力。此外，臭氧在殺傷微生物的同時，還能氧化水中的各種有機物，去除水中的色、嗅、味跟酚等?
（1） 氣液兩相的物理特點；?
（2） 氣體通過氣液界面的濃度差；?
（3） 氣體湍流的水平。?
?3）臭氧在水中的溶解濃度大于氧。?
????臭氧在水中的溶解個別遵守亨利定律。對臭氧在水中的溶解度的重要影響因素是溫度跟供氣壓力。因為臭氧采取在利用現(xiàn)場利用空氣或氧氣就地制備，制備出來的臭氧氣體實際上是一種臭氧化氣體，屬于混淆氣體，其中含有大量的空氣跟氧氣。而亨利定律表示的是某一單純氣體在水中的溶解法則，所以，臭氧在水中的溶解特點除了與上述的溫度跟供氣壓力有關外，還與供氣中含臭氧的濃度有關。此外，在一定的大氣壓力下，臭氧在水中的濃度與供氣中的臭氧濃度有關。誠然臭氧在水中的溶解度大于氧，但溶于水中的臭氧不牢固，很輕易分解。?
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三、臭氧消毒體系 臭氧消毒體系通常有四局部組成,包含氣源制備\臭氧產(chǎn)生\接觸反應跟尾氣處理.?
1、依照臭氧消毒體系的運行特點，氣源制備局部是臭氧消毒體系中的前置體系，它的作用是為制氧機供給所需的品質(zhì)適合跟數(shù)量足夠的氣體。氣源制備局部有各種情勢可供抉擇。對不同情勢的氣源制備局部的抉擇重要考慮的因素是供氣的范圍、現(xiàn)場前提以及運行能耗。臭氧產(chǎn)生局部是臭氧消毒體系中的中心，它的作用是生產(chǎn)消毒工藝所需的數(shù)量足夠臭氧氣體。它的投資約占全部臭氧消毒的60%以上，運行能耗約占60%—80%。臭氧產(chǎn)生局部因制氧機的情勢不同而有所差別，抉擇臭氧產(chǎn)生局部要考慮的因素重要是臭氧產(chǎn)量、設備投資以及運行能耗。接觸反應是臭氧消毒體系生產(chǎn)運行的中心，它的作用是將由制氧機產(chǎn)生的臭氧氣體敏捷有效的擴散到處理水中，并牢固堅固地實現(xiàn)預約工藝所請求的反應。接觸反應情勢的判斷重要依附于工藝目標及其相應的反應。臭氧消毒體系其余局部而言，尾氣處理局部是獨破的子體系。它的作用是及時有效地消除尾氣中的殘余臭氧。因為臭氧的強氧化才干，因此它存在高腐化機能。通常橡膠、大多數(shù)塑料、EPDM（乙烯、丙烯共聚）、個別的鋼跟鐵、銅、鋁等資料不能用于臭氧體系的。可用的資料重要包含316跟304不銹鋼、玻璃、Hyplaon（氯磺烯化聚乙烯合成橡膠）Telon（聚四氟乙烯）以及混凝土。?
2、臭氧接觸 臭氧接觸是通過一定的方法使氧氣擴散到液體中并使之與液體接觸跟實現(xiàn)預期反應的進程.這一進程個別通過臭氧接觸器來實現(xiàn)。不同的工藝目標跟雷同的反應決定了接觸器的情勢跟接觸時光。臭氧接觸器的重要情勢有：傳統(tǒng)的微氣泡擴散接觸器、吸氣式渦輪擴散接觸器、帶有接觸填料的密閉式接觸柱以及吸氣式水射器擴散接觸器。對凈水消毒而言，采取的情勢重要是微氣泡擴散跟吸氣式渦輪擴散型。臭氧接觸時光對不同的反應通常在1到12min之間。在須要有堅固滅病毒的場合，通常須要堅持殘余臭氧達0.4mg/L的4min接觸時光因為水中除細菌外通常還會含有與臭氧產(chǎn)生疾速反應的物質(zhì)（如形成度跟嗅味等物質(zhì)）。因此，消毒接觸時光個別采取10min。采取微起泡擴散消毒接觸器時，通常安排成雙格間跟三格間接觸室。格間是為了水的化學需臭氧量（降落色跟味）通常以0.4—1.0mg/L的用量跟4---6min的接觸時光為基本。而后續(xù)格間的功能重要是殺滅病毒，在此格間的進口處殘余臭氧的水平至少必須有0.4mg/L,而且此格間的低部應注入足夠的臭氧以堅持這一水平達到4min的時光。后續(xù)格間臭氧的注入量通常為0.4—0.6mg/L。采取微氣泡擴散方法時，為了保障臭氧向水中有較高的傳輸率，通常須要有至少5.5-6m的設計水深。采取吸氣式渦輪擴散接觸器時，因為這種情勢的接觸器尤如一個完全的疾速混淆器，為了滿意消毒所須要的時光跟殘余臭氧的水平，通常須要設置停留池或采取多級安排方法。因為渦輪機存在使臭氧氣體與水混淆的優(yōu)點，因此，這種接觸器的設計水深不須要很深。?
3、尾氣處理 當臭氧與水在接觸器內(nèi)接觸后，從接觸器排氣管排出的氣體中仍含有一定的殘余臭氧，這些含有殘余的臭氧的氣體被稱之為臭氧尾氣。尾氣中殘余臭氧的量隨臭氧同水的接觸方法跟處理水中堅持的臭氧濃度有關，個別約占臭氧總投量的1%-5% 。 空氣中一定濃度的臭氧對人的機體有害。人在含臭氧1/100萬的空氣中長期停留，會引起易怒、感到疲勞跟頭疼等不良癥狀。而在較高的溫度下，除這些癥狀外還會增加惡心、鼻子出血跟眼粘液膜發(fā)炎。經(jīng)常受臭氧的毒害會導致重大的疾病。為了維護環(huán)境空氣，請求空氣中臭氧的限容許濃度為0.1mg/m3因此，?
除了少數(shù)特定場合容許利用大氣的稀釋才干解決尾氣處理外，個別情況富含臭氧的尾氣不得直接排放，必須通過殘余臭氧的破壞來加以處理。尾氣處理的方法通常有回用法、加熱分解法、化學消減法、催化分解法以及稀釋法。??
四、水廠臭氧處理工藝流程圖??740)this.width=740' height=121>??
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