臭氧作為一種強(qiáng)氧化劑,，在許多領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用,，在凈水工藝中也有悠久的應(yīng)用歷史,，幾乎與最常用的氯消毒同時(shí)被采用。但由于臭氧消毒系統(tǒng)設(shè)備復(fù)雜,，投資大，耗電量高,，以前只在少數(shù)幾個(gè)發(fā)達(dá)國(guó)家得以采用,。自20世紀(jì)90年代起,，由于懷疑水中的有機(jī)物與氯消毒發(fā)生反應(yīng)后形成的三氯甲烷具有致癌性，許多國(guó)家也逐漸對(duì)臭氧消毒產(chǎn)生了興趣,，加大了研究力度,，并逐步在飲用水處理系統(tǒng)中采用或增設(shè)了臭氧處理工藝。在我國(guó),，臭氧消毒總的來(lái)說是處在起步階段,，尤其是在水廠凈水處理工藝中，但在區(qū)域二次供水工程中,，臭氧消毒得到了一定的應(yīng)用,，積累了一些經(jīng)驗(yàn)。
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1,、臭氧生產(chǎn)原理
臭氧是一種強(qiáng)氧化劑,，比氯具有更高的活性和氧化能力，很不穩(wěn)定,，不易儲(chǔ)存,。因此臭氧應(yīng)根據(jù)需要就地生產(chǎn)。生產(chǎn)原理是：在一定的能量下,，將O2分裂成O,，再重新組成O3，化學(xué)方程式是：3O2≒2O3,。目前生產(chǎn)臭氧的方法有：紫外線照射法,、電解法、放射化學(xué)法,、無(wú)聲放電法,，其中最經(jīng)濟(jì)、普及最廣的是無(wú)聲放電法,，就是在放電器（即常見的臭氧發(fā)生器）通入空氣或氧氣,，轉(zhuǎn)換成臭氧排出。
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2,、臭氧消毒特性
2.1殺菌速度快,、效果好。試驗(yàn)結(jié)果表明,，在0.45mg/L臭氧作用下,，經(jīng)過2分鐘脊髓灰質(zhì)炎病毒即死亡；如用氯消毒,，則劑量為2mg/L時(shí)需經(jīng)過3小時(shí),。臭氧不僅對(duì)全部病原菌、熒光菌,、變形菌,、靈菌等微生物均可快速殺滅,，而且對(duì)某些普通消毒劑呈抗藥性的微生物也有十分顯著的殺菌效果。同時(shí)臭氧消毒幾乎不受ph的影響,。
2.2可去除有機(jī)物,。臭氧可去除水中的多種有機(jī)物，特別是有毒有害的微量污染物,，并能使非生物降解物變?yōu)樯锝到馕?，大大降低處理成本?/span>
2.3可除臭、脫色,。臭氧能有效去除多種藻類引起的臭和土臭,、霉臭，對(duì)某些膠態(tài)物質(zhì)和有機(jī)物產(chǎn)生的顏色的去除也十分有效,。
2.4水中的殘留物少,，產(chǎn)生的附加化學(xué)污染物少。臭氧使水中的污染物通過氧化變成氣體或沉淀去除,，它本身則被還原為氧離子而結(jié)合于揮發(fā)物或沉淀物中,，或與H2O、H＋結(jié)合,，因而水中的殘留物很少,；并且不會(huì)產(chǎn)生如氯酚那樣的臭味，也不會(huì)產(chǎn)生三氯甲烷等氯消毒的消毒副產(chǎn)物,。
2.5臭氧可就地制造,，只需電能。
2.6持續(xù)性消毒能力差,。由于臭氧在水中很不穩(wěn)定,，易分解成O2，致使其持續(xù)性消毒能力差,，如接觸池出口處水中剩余臭氧尚有0.40mg/L,，但經(jīng)過清水池的停留后,，水中的剩余臭氧已完全分解,，管網(wǎng)中的消毒已無(wú)從保障。因此還需與其它消毒劑一起配合使用,，經(jīng)過臭氧消毒的自來(lái)水通常在其進(jìn)入管網(wǎng)前還要加入少量的氯或氯胺,，以維持一定的消毒劑剩余量。
臭氧的持續(xù)性消毒能力差在一定程度上限制了其在凈水廠的使用普及,，但是在區(qū)域二次供水工程中,，由于距離用戶終端比較近，飲用水流通周轉(zhuǎn)快,，在蓄水設(shè)施中停留時(shí)間短,，消毒后的水很快輸送到用戶,，對(duì)持續(xù)性消毒要求不高，因此,，受到了一些用戶的歡迎,。
3、臭氧消毒工藝設(shè)計(jì)
（1）工藝流程
由空氣（或氧氣）通過臭氧發(fā)生器生成的臭氧,，通過水射器與水混合,，接著進(jìn)入清水池進(jìn)行充分的接觸混合與反應(yīng)，然后由水泵輸送至小區(qū)管網(wǎng),。
（2）氣源
氣源的選擇要結(jié)合臭氧發(fā)生量,、場(chǎng)地條件、能耗,、運(yùn)行管理,、維護(hù)等因素綜合考慮。臭氧發(fā)生器的氣源為空氣和氧氣,。采用空氣為氣源時(shí),，由于空氣中含有較高的水分和灰塵，不僅影響臭氧的產(chǎn)量,，而且會(huì)破壞介電體,，因此需對(duì)空氣進(jìn)行除塵和脫水干燥，但省去了氣源費(fèi)用,。以氧氣為氣源時(shí),，相比空氣氣源，耗電量小,，節(jié)省動(dòng)力費(fèi)用,，占地少，但購(gòu)買氧氣也增加了運(yùn)行成本,，并且需經(jīng)常更換氧氣瓶,，日常管理麻煩?？紤]到電力供應(yīng)充足,，消毒間比較寬敞，工程選用空氣為氣源,。
（3）臭氧投加量
臭氧的殺菌效果主要取決于水中臭氧的含量,、臭氧氣體在水中的分散程度（即混合是否均勻、充分）,、臭氧與水接觸的時(shí)間,。水中臭氧的濃度含量越高，殺菌的效果就越好,，但并不是投加量越多越好,，多了不但造成浪費(fèi),，而且有可能在用戶使用的時(shí)候，帶來(lái)身體不適感,。同時(shí)投加時(shí)還要考慮水質(zhì)狀況,，對(duì)二次供水工程，由于原水水質(zhì)較好,，臭氧投加量一般為0.5～1.5?mg/L,，本工程取1.0?mg/L，為了減少投加時(shí)間,，投加量定為180g/h,。
（4）投加混合方式
常用的投加混合方式一般有三種：
1.采用固定螺旋管道混合器，把其安裝在清水池的進(jìn)水管上,，臭氧與水在混合器混合后進(jìn)入清水池,；
2.采用射流器（水射器），這是一種比較常用的氣水混合裝置,，可安裝在清水池進(jìn)水管上,，直接利用進(jìn)水管內(nèi)的壓力進(jìn)行水氣混合，然后進(jìn)入清水池,，或者從水泵總出水管接一條管道,，進(jìn)入射流器與臭氧混合后進(jìn)入水池，而不必通過進(jìn)水管,。
3.采用臭氧接觸氧化塔或接觸氧化池,。水進(jìn)入接觸塔或接觸池與臭氧混合后，再進(jìn)入清水池,。方式1與方式2簡(jiǎn)化了工程設(shè)計(jì),，占地面積少，成本低,，方式3雖然占地面積大,，成本高，但混合效果好,?？筛鶕?jù)經(jīng)濟(jì)條件、場(chǎng)地,、水質(zhì)狀況進(jìn)行選用,，也可相互配合 使用。本工程采用方式2,，從水泵總出水管接一條管道，進(jìn)行氣水混合,，投加點(diǎn)在清水池底部,，我們特別設(shè)計(jì)了一組呈放射狀的接觸混合管,，每個(gè)管上留有許多小孔，以便與水充分混合,。
（5）投加時(shí)間的控制
理論上講,，應(yīng)該24小時(shí)連續(xù)投加臭氧，這樣能保持持續(xù)消毒作用,，水質(zhì)不至于二次污染惡化,。但以往臭氧消毒應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)表明，這樣不僅浪費(fèi),，有可能到用戶終端臭氧濃度過高,，吸入人體后不利于健康。只要能保證充足的接觸時(shí)間,，消毒效果就會(huì)理想,。設(shè)計(jì)每天投加次數(shù)6次，平均每4h一次,，每次1h,。
（6）設(shè)備選擇
選用空氣型高頻臭氧發(fā)生器，臭氧產(chǎn)量180g/h,，額定功率2.7Kw,。設(shè)備包括空壓機(jī)、冷卻器,、過濾器,、干燥器、臭氧發(fā)生器,。
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4,、存在的問題
（1）雖然干燥的和水溶液中的臭氧腐蝕性稍弱，但在潮濕的環(huán)境里臭氧的腐蝕性比較強(qiáng),。由于消毒室建于地下,，采光不好，室內(nèi)潮濕,，一旦臭氧泄漏,，對(duì)室內(nèi)的管道、設(shè)備就會(huì)產(chǎn)生一定的腐蝕,。為此后來(lái)采用排風(fēng)扇強(qiáng)制通風(fēng),，對(duì)管道、設(shè)備采取了防腐措施,。
（2）尾氣處置,。臭氧與水在水池中混合后，會(huì)有一定的剩余臭氧從水中逸出，通過水池通氣管排到空氣中,。由于空氣中一定濃度的臭氧對(duì)人的機(jī)體有害,，一般情況下不允許直接排放。但由于尾氣處置通常采用的回用法,、加熱分解法,、化學(xué)消減法、催化分解法能耗大,、費(fèi)用高,，對(duì)于本工程來(lái)說不太適合。好在本工程的尾氣量很小,，且清水池所在位置地面開闊,，易于空氣流通，采用稀釋法來(lái)處置,，即直接排出,，利用環(huán)境空氣稀釋。
（3）空氣型臭氧發(fā)生器噪音大,。
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5,、結(jié)語(yǔ)
臭氧由于其獨(dú)特的殺毒特性，在二次供水工程實(shí)踐中使用效果比較理想,。但目前在我國(guó)給水工程中臭氧消毒還沒有國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),，比如投加量、接觸時(shí)間,、投加方式,、尾氣處置等問題沒有一個(gè)明確統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)人員多是憑著經(jīng)驗(yàn)或廠家的說明書來(lái)設(shè)計(jì),，這在一定程度上制約了臭氧消毒的普及,。希望行業(yè)主管部門或協(xié)會(huì)加強(qiáng)指導(dǎo)，科研單位和生產(chǎn)廠家增加投入,，加大研究力度,，比如降低噪音、減少能耗,、確立合理的投加指標(biāo),，只有這樣，臭氧消毒的使用才會(huì)有一個(gè)美好的前景,。
