□文/李晋

臭氧工艺在再生水处理中的应用研究

□文/李晋

在当前的再生水处理过程中，臭氧处理工艺由于具有一系列明显的优势而获得了非常广泛的应用。文章在分析再生水处理中臭氧工艺的应用优势的基础上，探讨了天津再生水处理工艺中臭氧的作用以及臭氧工艺的实际应用效果。

臭氧工艺；再生水；处理

臭氧是一种极强的氧化剂，有着很强的杀毒和杀菌功效，其在水处理领域中的应用最早开始于饮用水的净化处理领域。本文在分析再生水处理中臭氧工艺的应用优势的基础上，探讨了天津再生水处理工艺中臭氧的作用以及臭氧工艺的实际应用效果。

1　再生水处理中臭氧工艺的技术优势

在再生水的处理过程中，臭氧处理工艺有着非常明显的优势。首先，臭氧处理工艺的设备不需要占用过大的面积，而且自动化程度也较高，有着较快的降解速度，不会产生二次污染，继而不会产生大量的浮渣或者污泥，甚至对于生物很难降解的物质处理也有着非常明显的处理效果。和氯化一样，在再生水的处理过程中，臭氧能够起着氧化和消毒的双重作用，不仅可以对含有有机物和无机物的废水进行预处理，又可以对其他工艺处理后的废水进行深度处理，从而进一步降解废水中的污染物，而处理的方法也从以前的单一直接氧化，发展成为不同的臭氧高级氧化工艺。

2　天津再生水工艺

2.1天津再生水处理工艺

天津市再生水工程处理工艺为污水处理厂出水+絮凝+沉淀+膜过滤+消毒，见图1。

图1　再生水厂工艺流程

2.2臭氧工艺选择

臭氧（O3）作为高效的无二次污染的氧化剂，是常用氧化剂中氧化能力最强的（O3＞ClO2＞Cl2＞NH2Cl），杀菌能力很强，能够氧化分解水中的有机物，氧化去除无机还原物质，能极迅速地杀灭水中的细菌、藻类、病原体等。臭氧具有比氯更强的氧化消毒能力，不但可以较彻底地杀菌消毒，而且可以降解水中含有的有害成分和去除重金属离子以及多种有机物等杂质，如铁、锰、硫化物、苯、酚、有机磷、有机氯、氰化物等，还可以使水除臭脱色，从而达到净化水的目的。臭氧适应能力强，受水温、pH值影响较小。臭氧适应范围广，不受菌种限制，杀菌效果比氯消毒和紫外消毒效果好。与氯不同的是残余臭氧可以自行分解为氧气，不会产生二次污染。臭氧处理后的水无色无臭，能改善饮用水品质。

因此，再生水处理中采用臭氧作为氧化脱色剂。

2.3再生水处理过程中臭氧工艺的作用

再生水处理中，臭氧工艺主要的作用是脱色除味。O3是高效的氧化消毒剂，具有较强的脱色、去味的效果。在咸阳路再生水厂工程中，采用O3的主要目的是在混凝、沉淀、膜过滤的基础上进一步脱除水中的色度，改善再生水的感官效果，使再生水满足用水要求。

3　臭氧工艺实际运行效果研究

以某再生水厂为研究对象，分析臭氧工艺的实际运行效果。该工程处理规模为5万m3/d，其主要将处理后的水作为城市景观环境用水和电厂循环冷却水。其采用的臭氧工艺见图2。

图2　再生水臭氧工艺处理流程

由图2可知，污水厂的出水经过超滤膜后，到达了臭氧接触池，通过在臭氧接触池内投加臭氧脱色消毒后到达清水池，然后自流至送水泵房的集水井，然后经过送水泵的加压之后，送至外部管网系统供给景观以及市政杂用水的用户。通过分析臭氧投加前后水质，针对脱色率、TOC、UV254、UV410去除率分析实际应用效果。由于臭氧主要是去除有机物以及脱色处理，因此选取以上指标作为考察指标。

充分利用生产中的臭氧发生系统和臭氧接触池进行生产性试验，见表1。

表1　再生水臭氧工艺工况及化验数据

根据表1进行各项指标分析见图3-图6。

图3　脱色率效应曲线

由图3可知，臭氧投加量与曝气时间对脱色率有一定的影响，越高的曝气量和越长的曝气时间，脱色越好，而曝气比对脱色率的影响较小。

图4　TOC去除率效应曲线

由图4可知，臭氧投加量对TOC去除率有显著的影响，曝气时间对TOC去除率有一定的影响，曝气比对其几乎无影响。

图5　UV254效应曲线

由图5可知，臭氧投加量与曝气时间对UV254有非常显著的影响，曝气比对其几乎无影响。

图6　UV410效应曲线

由图6可知，臭氧投加量与曝气时间对UV410有一定的影响，而曝气比对UV410的影响较小。

从再生水臭氧工艺处理前后的水质处理结果看来，臭氧不仅是一种良好的氧化剂，而且还有着明显的消毒作用，能够有效去除水中的臭味、色、铁锰等一般的化学物质，而且用量少、接触时间短，能够有效克服氯处理水中残留致癌卤代物的问题。产水经臭氧处理后UV254去除率可达到39.17%，脱色率可达67.59%。实践证明，将臭氧技术应用到再生水处理中有着良好的处理效果，值得在同类的实践中推广应用。

4　结语

臭氧工艺由于其具有的一系列突出优势使得其在再生水处理过程中获得了广泛的应用，而且对水质的处理效果也非常好，值得在实践中推广应用。不过，我国该种工艺在再生水处理中的应用研究还处于起步阶段，而且各项相关的配套工艺以及技术还有待完善，这些都需要在未来进一步加强，以促进臭氧工艺在再生水处理中发挥出更大的作用。

TU991.2

C

1008-3197（2016）04-71-02

2016-05-30

李晋/男，1982年出生，工程师，天津中水有限公司运行分公司，从事运行管理工作。

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