(图文)用臭氧处理污水有效果吗？？？
发布时间:2021-04-13 10:24:51人气：次
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用臭氧处理污水有效果吗？？？
有的，臭氧是强化型的气体，通过强氧化性氧化有色基，达到脱色的效果
医院污水处理
医院污水处理工艺流程选择：
(一)根据医院的规模、性质和处理污水排放去向，进行工艺选择。根据医院分类，分为传染病医院和综合医院。医院污水处理后排放去向分为排入自然水体和通过市政下水道排入城市污水处理厂两类。
医院污水处理所用工艺必须确保处理出水达标，主要采用的三种工艺有：加强处理效果的一级处理、二级处理和简易生化处理。 工艺选择原则为： 1、传染病医院必须采用二级处理，并需进行预消毒处理。 2、处理出水排入自然水体的县及县以上医院必须采用二级处理。 3、处理出水排入城市下水道(下游设有二级污水处理厂)的综合医院推荐采用二级处理，对采用一级处理工艺的必须加强处理效果。
4、对于经济不发达地区的小型综合医院，条件不具备时可采用简易生化处理作为过渡处理措施，之后逐步实现二级处理或加强处理效果的一级处理。
(二)不同处理工艺的应用情况考虑到以上原则，本方案设计的医院污水处理工艺流程进行比较:
随着污水处理技术不断地发展，近年开发的在国内外普遍应用的工艺有： 1、加强处理效果的一级处理工艺
对于处理出水最终进入二级处理城市污水处理厂的综合医院，应加强其处理效果，提高SS的去除率，减少消毒剂用量。加强一级处理效果宜通过两种途径实现：对现有一级处理工艺进行改造以加强去除效果和采用一级强化处理技术。
(1)工艺流程
对于综合医院(不带传染病房)污水处理可采用“预处理→一级强化处理→消毒”的工艺。通过混凝沉淀(过滤)去除携带病毒、病菌的颗粒物，提高消毒效果并降低消毒剂的用量，从而避免消毒剂用量过大对环境产生的不良影响。 一级强化处理工艺流程（略）
医院污水经化粪池进入调节池，调节池前部设置自动格栅，调节池内设提升水泵。污水经提升后进入混凝沉淀池进行混凝沉淀，沉淀池出水进入接触池进行消毒，接触池出水达标排放。
调节池、混凝沉淀池、接触池的污泥及栅渣等污水处理站内产生的垃圾集中消毒外运。消毒可采用巴氏蒸汽消毒或投加石灰等方式。 (2)工艺特点
加强处理效果的一级强化处理可以提高处理效果，可将携带病毒、病菌的颗粒物去除，提高后续深化消毒的效果并降低消毒剂的用量。其中对现有一级处理工艺进行改造可充分利用现有设施，减少投资费用。 (3)适用范围
加强处理效果的一级强化处理适用于处理出水最终进入二级处理城市污水处理厂的综合医院。
2、二级处理工艺 (1)工艺流程说明
二级处理工艺流程为“调节池→生物氧化→接触消毒”。医院污水通过化粪池进入调节池。调节池前部设置自动格栅。调节池内设提升水泵，污水经提升后进入好氧池进行生物处理，好氧池出水进入接触池消毒，出水达标排放。
调节池、生化处理池、接触池的污泥及栅渣等污水处理站内产生的垃圾集中消毒外运焚烧。消毒可采用巴氏蒸汽消毒或投加石灰等方式。
二级处理工艺流程(非传染病和传染病污水)（略）
传染病医院的污水和粪便宜分别收集。生活污水直接进入预消毒池进行消毒处理后进入调节池，病人的粪便应先独立消毒后，通过下水道进入化粪池或单独处理（如虚线所示）。各构筑物须在密闭的环境中运行，通过统一的通风系统进行换气，废气通过消毒后排放，消毒可采用紫外线消毒系统。 (2)工艺特点
好氧生化处理单元去除CODcr、BOD5等有机污染物，好氧生化处理可选择接触氧化、活性污泥和高效好氧处理工艺，如膜生物反应器、曝气生物滤池等工艺。采用具有过滤功能的高效好氧处理工艺，可以降低悬浮物浓度，有利于后续消毒。 (3)适用范围
适用于传染病医院(包括带传染病房的综合医院)和排入自然水体的综合医院污水处理。
医院污水处理工艺原理
污水自上而下进入内锥：即下向流对流接触氧化生物过滤区，通过滤料空隙间曲折下行，空气自下而上行，通过滤料空隙间曲折上升，在对流接触中，与污水及滤料上附着的生物膜充分接触，在好氧条件下发生气、液、固三相反应。由于生物膜附着在滤料上，不受泥龄限制，因而种类丰富，对于污染物的降解十分有利。污染物被吸附，截留在滤料表面，作为降解菌的营养基质，加速降解菌形成生物膜，生物膜又进一步“俘获”基质将其同化，代谢降解，在碳氧化与硝化合并处理时，靠近内锥上口及污水进水口的滤层段内有机污染物浓度高，导养菌群占绝对优势，大部分的含碳污染物（CODcr）、BOD5和SS在此得以降解和去除，浓度逐渐低，在内锥即下向流对流接触氧化生物过滤区下部，自养型细菌如硝化菌占优势，氨氮被硝化。在生物膜内部以及部分滤料间的空隙，蓄积着大量的活性污泥中存在着兼性微生物，因此在内锥可发生碳污染的去除，同时有硝化和反硝化的功能。粒状滤料及生物膜除了吸附截留等作用外，兼有过滤作用，随着处理过程的进行，在滤料空隙间蓄积了大量的活性污泥，这些悬浮状活性污泥在滤料间隙间形成了污泥滤层，在氧化降解污水中有机物的同时，还起到了很好的吸附过滤作用，从而使有机物及悬浮物均得到比较彻底的清除。继而使污水进入导流曝气生物过滤法污水处理池中的第一个区域内，即下向流对流接触氧化生物过滤区内，实现污水的第一级处理。
污水在内锥即下向流对流接触氧化生物过滤区（一区）经过第一级处理后，在重力作用下继续下行，进入导流沉降无泵污泥回流区（二区）内，在导流板的作用下，并借助于流体下行的重力，使重于水的污泥顺势下沉于锥底，锥底污泥在上部的水压作用下，压入锥底排泥管，排至污泥槽，流至污泥干化池。污泥流至干化池后，上清液和污泥在干化过程中外排的废液通过污泥槽，回流到污水处理池前端，进入厌氧池或水解酸化池进行反硝化处理，而污泥消毒干化后外运处理。污水经导流沉降，实现泥水分离后，分离出来的水在导流板的作用下进入外锥即上向流曝气生物过滤区（三区）进行上向流曝气生物过滤处理。从而使污水在导流曝气生物过滤法污水处理池中的沉降分离无泵污泥回流区（二区）内，综合完成第二级处理过程。
污水在下部即沉降分离无泵污泥回流区（二区）经过第二级处理后，污水在导流板的作用下，经过外锥的缓冲区缓冲后，与空气一道自下而上，通过滤料空隙间曲折上升，与污水及滤料表面上附着的生物膜充分接触，在好氧条件下发生气、液、固三相反应，由于生物膜附着在滤料上，不受泥龄限制，因而种类丰富，对于污染物的降解十分有利。污染物被吸附、拦截在滤料表面，作为降解菌的营养基质，加速降解菌形成生物膜，生物膜又进一步“俘获”基质，将其同化、代谢、降解。在碳氧化与硝化合并处理时，靠近外锥下部进水口的滤层段内有机污染浓度高，异养菌群占绝对优势，大部分的含碳污染物（CODcr）BOD5和SS在此得以降解和去除，浓度逐渐降低。在外锥的上部的自养型细菌，如硝化菌占优势，氨氮被硝化。在生物膜内部以及部分填料间的空隙，蓄积的大量活性污泥中存在着兼性微生物。因此，在外锥中可发生碳污染物的去除，同时有硝化和反硝化的功能。粒状滤料及生物膜除了吸附拦截等作用外，兼有过滤的作用，随着处理过程的进行，在滤料空隙间蓄积了大量的活性污泥，这些悬浮状活性污泥在滤料缝隙间形成了污泥滤层，在氧化降解污水中有机物的同时，还起到了很好的吸附过滤作用，从而使有机物及悬浮物均得到较彻底的清除，继而使污水在导流曝气生物过滤法污水处理池的外锥、即上向流曝气生物过滤区内，较彻底实现污水的第三级处理。
导流曝气生物过滤法污水处理池的脱氮，是将有机氮转化为氨氮的基础上，通过导流曝气生物过滤法污水处理池中，蓄积的大量活性污泥中存在着兼性微生物，可发生碳污染物的去除，同时有硝化和反硝化菌的作用，将氨氮通过硝化转化为亚硝态氮、硝态氮，进而反硝化作用，将硝态氮转化为氨气，从而达到从废水中脱氮的目的。
导流曝气生物过滤法的除磷，是在前端厌氧条件下，聚磷菌将其细胞内的有机磷转化为无机态磷，并加以释放，利用此过程中产生的能量摄取废水的溶解性有机物质的合成PHB，从而在导流曝气生物过滤法污水处理池的内锥、即下向流对流接触氧化生物过滤区、和外锥、即上向流曝气生物过滤区的好氧条件下，聚磷菌则将PHB降解以提供其从废水中摄取磷所需的能量，从而完成聚磷作用后，和污泥一道，下沉于导流沉降无泵污泥回流区的底部，在底部下沉的污泥中，含有高浓度磷，由于高浓度的含磷污泥在上部的水压作用下，通过无泵污泥排泥管排出池外，流入污泥干化池，进而使干化污泥中夹带80～90%的磷随干化污泥被外运处理，从而达到磷的去除。其它部分磷随干化池中的上清液和污泥干化过程中的废液回流到污水处理池前端，进入厌氧池进行释放，进行反硝化。
案例：
株洲电力机车厂医院是一所综合性医院，设有病床 250 张，承担工厂和临近郊区 10 余万人的医疗、保健和防疫任务。为实现医院前门治病、后门治污的愿望， 1987 年建立了污水处理站以来，淘汰了次氯酸钠发生器二次污染大的设备，添置了臭氧发生装置，每天约处理污水 180t 。
1 工艺流程
本院使用臭氧发生器处理医院污水，设备选型是根据污水日产量。我院污水产生量是按 300 张病床设计，每床日产污水量按经验数据 0.16t 选取。
污水处理站由三部分组成：一是处理污水的成套设备，二是相应的土建工程，三是连接设备和土建设施的处理流程管路系统。
医院污水经过格栅、流入沉淀池，进入调节池，由电控制柜控制污水站的全部工作，再通过泵将污水抽入塔式生物滤池，再流入接触池，与臭氧接触一定的时间，使其充分杀死病菌后排放。
污水处理工艺流程见附图
2 设备操作
2.1 臭氧是空气通过高电位电场对空气中氧电离化得到一种不稳定的气体，在常温下为浅蓝色，低温时有新鲜气味，它由三个氧原子构成，具有极强的氧化能力，在接触塔中能杀灭污水中各种致病菌，而对医院污水进行消毒。
2.2 污水待处理量决定臭氧的产量，但臭氧的产量又受电压、进气量和进气压力的影响，进气压力是规定的，但进气量和电压是可以调整的。
电压升高，则臭氧浓度也随之增大
2.3 根据 9 年运行情况来看，提高臭氧产量的主要途径是：提高电压来增加臭氧的浓度，而加大进气量，臭氧产量的增加较少。故电压调至较低时，进气量宜开大一点；而电压调至较低时，进气量开小一点，仍可以达到较高的产量。日常运行时，我们观察到：电压太低，既不经济，处理效果也达不到要求，值得注意；若长期维持最高电压，放电管温度高、寿命短且易产生“放电”现象，烧损放电管（特别是空气不纯时）。
因此，臭氧的产生量在于科学地调节和控制电压，根据我们测试体会，控制电压在 115KV 之内，臭氧的产率和电压成正相关，杀菌效果最好。
3 污水处理效果
3.1 处理前后污水情况（表 1 ）
表 1 臭氧不同投入量试验
注：我院臭氧投入量是采用化学法测定，即通过碘化钾溶液的气体体积由设在起泡器出口地计数器量出，随后在一定酸性介质中滴定被硫代硫酸钠溶液释放的碘。国标 GBJ 4883 中规定大肠菌群数不得大于 500 个/L 。
由表 1 可见：臭氧投入量为 8mg/l 时是最经济的，随着臭氧的投入量增加至 15mg/L ，杀菌效果更为明显。
3.2 臭氧消毒效果（表 2 ）
表 2 臭氧接触时间效果试验
3.3 臭氧处理医院污水效果（表 3 ）
表 3 臭氧对医院污水细菌杀灭率
4 讨论
本法处理医院污水在原理和流程上与其他方法相比有以下特点：
4.1 现场制造产生臭氧，是最强地消毒药剂。它与液氯、次氯酸钠相比，不需运输和储存的中间环节，也避免了次氯酸钠有二次污染及液氯因泄漏造成的中毒等不安全隐患，因而在生产管理和净化效果上稳定可靠。
4.2 消毒效果 臭氧的氧化能力仅次于氟，杀菌能力很强，与“氯化”法相比，不但能杀灭细菌，更能有效地杀死病毒和芽孢，除去水中的色、臭、味，对污水中地有机物进行氧化分解，降低 BOD ，而且具有消毒快，操作简单，无二次污染等优点。消毒装置已运用 9 年，进行对比试验得出臭氧的投入量为 15mg/L ，接触时间为 15min 时，为最佳杀菌条件，细菌总数和大肠杆菌数均达到国家排放标准。
4.3 臭氧氧化与其它处理方法组合效果更佳。预处理可以在某种程度上去除部分致病微生物，污水中地悬浮物会包藏细菌，使其免于遭消毒剂的作用，不作预处理，不是大大增加消毒剂，就是降低消毒效果。根据北京结核病医院及华东工学院的试验：生化＋臭氧两级处理污水，臭氧投加量仅需 15mg/L ，接触时间少于 12min 。而一级处理，臭氧的投入量需 25mg/L ，接触时间 15min ，可见单独使用臭氧处理污水，臭氧的浪费量很大。所以对医院污水先经有生物处理的二级预处理后，臭氧处理效果达最佳，具有明显的经济效益。
4.4 影响消毒效率的因素主要有：1.臭氧的投加量；2.污水与消毒剂的接触时间长短；3.温度；4.污水的理化性质；从处理效果臭氧量可满足本院污水消毒。
4.5 成本分析： 目前设施运行费用为 1.9207 万元 /a, 设计处理能力 30t/h ，实际处理 22.5t/h 。成本概算：处理每吨污水的费用为 0.29 元 /t ，如用次氯酸处理成本为 0.15 元 /t ，液氯的处理成本为 0.06 元 /t 。由此看出：臭氧的运行费较液氯、次氯酸钠略高，但保证了水质。
4.6 加强科学管理，严格操作规程，对设备故障及时维修，发现臭氧管如果失效应及时更换。通过不断总结经验，提高污水处理效果。
臭氧发生器生活污水处理中的应用
臭氧概述：
臭氧是氧的同素异形体，在常温下，它是一种有特殊臭味的蓝色气体。臭氧主要存在于距地球表面20公里的同温层下部的臭氧层中。它吸收对人体有害的短波紫外线，防止其到达地球。
常温下，气态臭氧厚层无色，有刺激性腥臭气味，浓度高时与氯气气味相像；液态臭氧深蓝色，固态臭氧紫黑色。另外，臭氧为纯净物。在常温下，易分解，生成氧气和氧原子。
主要的制臭氧技术有：电解法、核辐射法、紫外线、等离子体及电晕放电法等几种。应用比较广泛的是臭氧发生器放电氧化空气或纯氧气成臭氧，紫外线杀菌灯分解空气中的氧气形成臭氧。即应用高能量交互式电流作用空气中的氧气使氧气分子电离而成臭氧。高锰酸盐和强酸反应可以生成臭氧(O3)，且浓高锰酸盐溶液本身会缓慢地氧化水，形成少量的臭氧。
特别注意：虽然臭氧有特殊的π键，但臭氧转化为氧气不是氧化还原反应，因为元素单质氧化态规定为0价，而氧化还原反应的定义为：反应前后元素的化合价具有相应的升降变化的化学反应。在反应过程中有元素化合价变化的化学反应叫做氧化还原反应。因此他们之间的转换不能视为氧化还原反应。
臭氧极易分解，很不稳定，它不溶于液态氧，四氯化碳等。有很强的氧化性，在常温下可将银氧化成氧化银，将硫化铅氧化成硫酸铅。臭氧可使许多有机色素脱色，侵蚀橡胶，很容易氧化有机不饱和化合物。臭氧在冰中极为稳定，其半衰期为2000年。
臭氧的杀菌原理：
臭氧是一种强氧化剂，灭菌过程属生物化学氧化反应。臭氧灭菌有以下3种形式：
2.直接与细菌、病毒作用，破坏它们的细胞器和DNA、RNA，使细菌的新陈代谢受到破坏，导致细菌死亡。
3.透过细胞膜组织，侵入细胞内，作用于外膜的脂蛋白和内部的脂多糖，使细菌发生通透性畸变而溶解死亡。
根据目前的技术水平，臭氧的生产原料分为空气、纯氧气、液氧三种。
采用液氧一般适用于中小规模(臭氧量<100g/h)，采用变压吸附法或负压吸附法现场制取纯氧，适用于臭氧量>100g/h的规模。利用干燥空气制取臭氧获得的臭氧浓度一般在1%～3%；而利用纯氧或液氧生产的臭氧浓度可达10%左右，而且空气制取臭氧的电耗约为另外两种方法的2倍。
臭氧发生器的氧化消毒特性：
①臭氧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，其氧化能力是氯的2倍。
②臭氧消毒受pH值、水温及水中含氨量影响较小。
③臭氧去除微生物、水草、藻类等有机物的嗅、味，效果良好，脱色能力比Cl2和ClO2更为有效和迅速。
④投加臭氧能改变小粒径颗粒表面电荷的性质和大小，使带电的小颗粒聚集；同时臭氧氧化溶解性有机物的过程中，还存在“徽絮凝作用”，对提高混凝效果有一定作用。
⑤臭氧消毒效果好，剂量小，作用快，不产生三氯甲烷等有害物质，同时还可使水具有较好的感官指标。
⑥臭氧能将水中不易降解的大分子有机物氯化分解为小分子有机物，并向水中充氧使水中溶解氧增加，为后续处理（特别是生物处理）提供了更好的条件。
臭氧主要功能
1 、食物净化： 由表及里的降解果蔬、粮食中残留的化肥、农药等有毒物质，清除肉、蛋中的抗生素、化学添加剂、激素等有害物质，杀灭海鲜中容易引起中毒的嗜盐性菌，把住病从口入关。
2 、饮用水净化： 自来水经臭氧处理后是一种优质的生饮水。每升水只需通入 O3 2 分钟即可去除水中的余氯，杀菌、消毒、去味、去除重金属，防止致癌物质三氯甲烷的生成，增加水中含氧量，自制理想纯净的饮用水。
3 、消毒灭菌： 将清洗后的餐饮用具放入水中通入 O3 20 分钟，可去除洗涤剂残留物，杀灭细菌、病毒，替代电子消毒柜，避免餐饮用具传染疾病。还可对衣物、毛巾、抹布、袜子等进行水介质消毒、除味。
4 、空气净化： 将臭氧排气管挂在 1.7 米以上高度，排放 O3 20--30 分钟，即可有效去除室内烟尘或装饰材料的异味，降尘灭菌，增加空气含氧量，清新空气，让您在家中享受到雨后森林般清新的空气（可用于家庭、办公室、会议室、娱乐场所的除烟、除尘、消毒、去味）。
5 、果蔬保鲜、防霉： 家庭果蔬保鲜只需往袋装果蔬中通入 O3 2 分钟，可延长保鲜期 7 天，也可用于菜窖防霉、果蔬运输。
6 、洗浴、美容、保健： 洗臭氧浴在国外已成为时尚，通过臭氧浴治疗疾病已有多年历史，这是 O3 的又一神奇功效。经常洗臭氧浴能排除体内毒素，活化表皮细胞，消除痤疮，美白皮肤，对风湿病、皮肤病、妇科病、糖尿病及灰指甲等有良好疗效。
7 、养鱼、浇花： 浇花、大棚蔬菜的喷灌，能避免虫害，减少农药使用量。 养鱼、水产养殖， O3进入水中释放出初生态氧，消灭细菌、病毒，氧化杂质，防止水质腐坏变质，增加水中养份。
8 、除臭： 因臭氧有很强的氧化分解能力，可迅速而彻底的消除空气中、水中的各种异味。
臭氧发生器在生活污水处理中的应用
中小规模生活污水的处理，主要适用中小城镇和大型企业。处理后的生活污水可作为工业用水或生活杂用水，也可用于绿化灌溉，使污水资源化。
1.典型生活污水水质
经使用后的生活用供水水质发生了变化，水中增加了有机物、悬浮物和致病菌。水处理设备比较典型的生活污水水质中生化需氧量(BOD5)-般为l00-400mg/LI化学需氧量(CODcr)-般为250—1000mg/LI悬浮物(Ss)一般为100-350mg/LIPH值为6-9。
2生活污水处理工艺
2.1、人工生物净化
人工生物净化，是人为的创造条件使微生物大量繁殖，人工驯化微生物，利用微生物质新陈代谢降解水中有机物的方法，是目前国内外对生活污水二级处理的主体工艺。主要优点为：处理效果稳定，可以在一定范围内调节处理效率，处理工艺占地面积小。
主要处理工艺如下：
生活污水——沉淀（或气浮）——生物膜法——生物滤池（生物转盘、接触氧化、活性污泥法）——曝气池（氧化沟）——沉淀（或气浮）——消毒——出水
2.2、自然生物净化处理
自然生物净化处理，主要利用土壤的微生物和植物根系或水塘中的微生物作用使水中的污染物浓度降低。
主要处理工艺如下：
生活污水——沉淀——氧化塘（土地处理）——快速渗滤（满速渗滤、地表漫流）
2.3、人工生物净化和自然生物净化
在土地资源丰富，地价相对便宜的城镇，采用人工生物净化与自然生物净化相结合的方法，在经济不发达的地区有其实际意义。
主要处理工艺为：
生活污水——沉淀——曝气氧化塘——土地处理（农业灌溉）曝气氧化塘与土地处理都具有运行费用低、耗能少及管理简单等优点。曝气氧化塘能去除部分N、P、 病菌和寄生虫。
生活用水 ：参考按3-5G臭氧量（空气源）
污水（一养猪污水、工业污水、生产污水等等）按（参考臭氧量10G每小时为标准）
1. 消毒系统设计参数的选择
臭氧投加量为1-5mg/L , 接触时间为4-10min，保持0.1-1mg/L剩余臭氧浓度。
2．主要设备的选择
臭氧发生器
臭氧发生器的产量应根据设计流量及臭氧投加量来确定。
W = 0.001×Q×P
W --- 臭氧发生器的产量（g/h）
Q --- 设计水量（L/h）
臭氧作用于污水处理
一、水与废水臭氧化的发展前景
1 、与废水臭氧化的发展前景 臭氧处理技术的发展可从两方面来看：一是臭氧作为预处理或后处理与其他处理方法的联合使用，如絮凝、气浮、生化等；二是臭氧处理单元自身的发展，如光催化、金属催化氧化等。 臭氧与其他处理方法联合的工艺流程有很多形式，如：① O3+ 生化（活性污泥、生物活性炭法）；② O3+ 絮凝 + 膜处理；③ O3+ 膜处理；④ O3+ 气浮（吹脱）；⑤ O3+ 活性炭吸附；⑥ O3+ 絮凝 +O3 。臭氧处理单元自身有以下几种形式：① O3 ；② O3/H2O2 ；③ O3/H2O2/UV ；④ O3/UV ；⑤ O3/ 固体催化剂（固体催化剂如活性炭、金属及其氧化物）。
2 、臭氧 / 活性炭技术 活性炭在反应中，可能如同碱性溶液中 OH- 作用一样，加速臭氧分解生成如· OH 等自由基。作为催化剂，活性炭与臭氧共同作用降解微量有机污染物的反应同其他涉及臭氧生成· OH 的反应（如提高 PH 值、投加 H2O2 、 UV 辐射）一样，属于高级氧化技术。3 、臭氧生物活性炭作用及应用 臭氧生物活性炭对有机物的去除包括三个过程：臭氧氧化、活性炭吸附和生物降解。即在对有机物的去除上，先发挥臭氧的强氧化能力，将有机物氧化成可被生物降解的小分子有机物，接着利用活性炭良好的吸附性能将其吸附，再由吸附在活性炭上的生物对吸附的有机物进行生物降解，而臭氧分解后产生的氧，提高水中的溶解氧，使水中溶解氧常呈饱和状态或接近饱和状态，又为活性炭处理中的生物降解除提供必要条件。这一臭氧与颗粒活性炭滤池相结合的臭氧生物活性炭净水处理工艺（ BAC 法），一般置于净水常规处去除水中的有机物，且由于应用了生物技术，大大延长了活性炭的运行同期。
二、工业废水的臭氧氧化处理
1 、工业废水 无论是饮用水还是废水，臭氧与简单或者复杂的有机物反应后得到一些相同的产物：乙醛、羧酸、脂肪族、芳香族及其他的氧化物形成。这些产物很容易生化降解，而且没有明显的毒性。
臭氧不仅能氧化水中的无机物，如 CN- 、 NH3 等，而且能氧化难以生物降解的有机物，如芳烃化合物等。臭氧化反应的途径有两条：其一是臭氧通过亲核或亲电作用直接参与反应；其二是臭氧在碱等因素作用下，通过活泼的自由基，主要有· OH 与污染物反应。臭氧能与许多有机物或官能团发生反应： C==C 、 C ≡ C 、芳香化合物、杂环化合物、碳环化合物、 ==N—N 、 ==S 、 C ≡ N 、 C—N 、 C—Si 、— OH 、— SH 、— NH2 、、— CHO 、— N==N— 等。臭氧破坏和去除废水中污染物的作用已被广泛研究，对有机物臭氧化的产物也进行了一些研究。
研究表明，臭氧化产物主要是一元醛、二元醛、醛酸、一元羧酸、二元羧酸类有机小分子。
三、医院污水臭氧处理
氧对几乎所有细菌繁殖体、芽饱、真菌、菌毒、原虫如绿脓杆菌、大肠杆菌、金黄色球菌、霍乱弧菌、结核杆菌和蠕虫卵都有很强的杀灭能力。 医院污水状况复杂，在消毒前须做好预处理，一般一级处理出水的臭氧投加量为 30-50mg/l ，二级出水臭氧投加量为 15-20mg/L ，最好经二级处理后再用臭氧消毒。
臭氧消毒处理的主要优点：1 、高效性：扩散均匀，包容性好，克服了紫外线杀菌存在诸多死角的弱点，可全方位快速高效的消毒灭菌；杀菌能力强，作用快，杀菌速度比氯快 600--3000 倍，可以杀灭抗氧化性强的病毒和芽饱。
2 、受污水 PH 值和水温的影响较小。
3 、可以去除水中的色、嗅、味和酚氰等污物，增加水中的溶解氧，改病况水质。
4 、 可以分解难生物降解的有机物和三致物质，提高水的可生化性 。
5 、高洁净性。臭氧具有自然分解的特性，消毒后不存在任何残留物，无二次污染，不产生有致癌作用的卤代有机物。
6 、臭氧的制备，仅需空气、氧气和电能，不需要任何辅助材料和添加剂，不存在原料的运输和贮存问题。
四、其它污水臭氧处理
1 、纺织印染污水 采用先进的臭氧 + 超声强化 + 生化处理工艺，去除偶氮染料脱色效果好，有机物去率高，有效地处理高浓度 PVA 褪浆污水。
2 、制革污水 针对制革污水有机物浓度高的特点，采用物化 + 生化处理方法，生化段采用 A-O 工艺，对该类污水的处理效果良好。
3 、化工污水 对含苯、酚、氰化物等有毒物质的化工污水，采用臭氧处理工艺，有效地去除了这此有害物质。
4 、食品污水 采用 A-O 工艺处理食品污水，操作运行简单，占地面积小，处理效果好。
二，工业污水，以印染污水为案例解析
印染行业是工业废水的主要来源之一，具有废水量大、组分复杂、有机污染物含量高、碱性强、可生化性差等特点。
，该类废水很难处理。近年来随着纺
织印染行业的发展，新型染料助剂等难生化降解有机物的排放，再次增加了印染废水的处理难度。为解决迫在眉睫的印染废水污染问题，寻求一种经济、高效的处理技术势在必行〔2-3〕。
目前的印染废水处理技术中，混凝法只适于除去疏水性物质，而且产生的大量的化学污泥难以处理；吸附法与膜分离法因分别用到了活性炭和生物膜，因而投资造价高，且存在着再生性差的缺点；光催化氧化虽处理效率高，但技术尚未成熟，仍未能大规模应用。因而，开发一种经济、高效的处理技术才能从根本上解决印染废水的处理问题。臭氧氧化作为一种高级氧化技术，已被广泛应用于饮用水处理。近些年，由于对该技术的不断改进和强化，其在印染废水处理领域也占有了一席之地。
1臭氧氧化技术处理印染废水
臭氧氧化法反应完全，反应速度快，无二次污
染，且可提高高浓度难生化降解印染废水的可生化性。但单独使用臭氧氧化处理印染废水有其局限性，其原因是臭氧分子的直接氧化具有很强的选择性，且速度慢，氧化速率不高。而臭氧的间接氧化是在其他因素的作用下，生成氧化能力超强的羟基自由基（·OH）。·OH可以无选择性地将水中的有机物矿化，或使结构复杂、有毒的大分子有机物发生断链、开环等反应，生成结构简单、无毒或低毒的小分子化合物，且速度较快〔7-9〕。因而在实际应用中经常采用各种方法来强化臭氧的氧化能力，使其间接氧化能力增强。通常采用的方法是将臭氧与催化剂、超声波、活性炭及其他技术联用来提高其氧化性能〔10〕。
1.1催化臭氧氧化技术1.1.1光催化臭氧氧化技术
光催化臭氧氧化主要以紫外线UV为能源、臭氧为氧化剂，利用臭氧在紫外线作用下分解产生的·OH强化臭氧的氧化能力，提高臭氧氧化处理印染废水的能力〔11〕。
童少平等〔12〕研究了UV与臭氧在降解不同有机物过程中的协同作用。研究发现，与单独臭氧氧化相比，O3/UV降解效率的提高直接依赖于目标有机物的性质。当目标有机物对UV有一定的吸收，且在水中存在溶解的臭氧时，UV与臭氧往往会有较好的协同作用。O3/UV法可提高降解效率可能有以下2方面原因：（1）UV对目标有机物的活化作用；（2）臭氧不仅可以在UV的作用下分解产生羟基自由基，同时在O3/UV降解过程中产生的副产物H2O2也可以促使水中溶解的臭氧分解产生羟基自由基。施银桃等〔13〕对紫外光协同臭氧氧化处理活性艳红K-2BP废水做了研究，发现单独紫外光照射对染料废水几乎没有作用；而单独臭氧氧化和光催化臭氧氧化均可使染料废水达到很高的脱色率和较高的CODCr去除率，反应90min后，染料废水的脱色率均达96%以上，CODCr去除率达67％以上，光催化臭氧氧化TOC去除率由单独臭氧氧化的27.73%提高到51%，说明紫外光催化臭氧氧化可加速有机物的矿化。研究同时发现，染料废水的反应机理首先是发色基团的断裂，然后再开环降解，最终苯环及萘环均断裂。赵伟荣〔14〕用O3/UV氧化法处理阳离子红X-GRL废水，反应10min后，染料全部降解，而此时TOC的去除率由单独臭氧氧化时的5.7%提高到7.6%，反应120min后，TOC的去除率由单独臭氧氧化时的34.9%提高到77.1%。众多研究表明，O3/UV氧化法比单独臭氧氧化处理效果更佳，因形成·OH，O3/UV氧化法能降解臭氧难以降解的有机物，使大多数有机物矿化成CO2和水。1.1.2金属离子或金属氧化物催化臭氧氧化技术前人多选用均相催化剂催化臭氧氧化技术处理染料废水，目前已经发现具有催化作用的金属离子有：Fe2+、Fe3+、Mn2+、Ni2+、Co2+、Cd2+、Cu2+、Ag+、Mg2+、Cr3+、Zn2+等。葛玮等〔15〕采用Fe2+、Fe3+、Ni2+等金属离子作催化剂对活性艳蓝X-BR染料废水进行催化臭氧氧化，结果表明，Fe2+、Fe3+、Ni2+的存在能够有效地催化臭氧氧化过程，并且在这些金属离子存在的条件下体系氧化结束后酸化程度更厉害，说明染料得到了更为彻底的降解，其处理效果比单独臭氧氧化要好。肖华等研究了几种金属离子的均相催化臭氧氧化对水中有机污染物的降解效能和催化机理，分析发现Mn2+/O3技术在废水处理中具有很好的发展前景。金属氧化物-臭氧体系中一般有3种可能的催化臭氧氧化机理：（1）臭氧被化学吸附在催化剂表面上，形成容易与未被吸附的有机分子反应的活性组分；（2）有机分子被化学吸附在催化剂表面上，然后同气相或水相中的臭氧反应；（3）臭氧和有机分子都被化学吸附，然后这些被吸附物质之间相互反应。TiO2一般用于光催化反应，但它对水中有机物的催化臭氧氧化也有很好的效果，其效果既优于单独臭氧氧化，又优于AC催化臭氧氧化。TiO2可以单独作为臭氧氧化反应的催化剂，又可以和活性炭一起共同催化臭氧氧化〔18〕。张文启等〔19〕以硅藻土为载体，采用浸渍-沉淀的方法负载水合铁氧化物，于110℃下烘干、290℃下焙烧制得催化剂，将其与硅藻土原土及双氧水进行催化臭氧氧化对比试验，结果发现，硅藻土负载纳米铁氧化物对臭氧氧化染料废水具有良好的催化性能，其催化效果比单纯使用臭氧氧化的处理效果要好。P.C.C.Faria等对活性炭负载氧化铈催化臭氧氧化做了研究，发现在活性炭负载的氧化铈的催化作用下，臭氧产生了更多的羟基自由基，使氧化处理效果得到了加强〔20〕。
1.2超声强化臭氧氧化技术
O3自身能分解产生·OH等自由基，其氧化性高于O3本身。而超声波（US）能够加快O3的分解和传质，提高自由基与有机物反应的速率和效率。沈钢等〔21〕对采用O3/US脱除水溶液中的活性艳红KE-3B进行了研究，结果表明，在分别采用O3/US、单独臭氧氧化和单独超声处理活性艳红KE-3B模拟废水5min后，其去除率分别为97%、73%和5%，表明采用O3/US降解活性染料具有更高的氧化速率，在实验条件下，O3/US对KE-3B模拟废水的去除效率优于单独臭氧氧化和单独超声处理。体系中pH、O3投加量、超声能量密度和反应温度对O3/US处理活性艳红KE-3B模拟废水的效果均有一定影响。宋爽等〔22〕研究了超声强化臭氧氧化处理分散蓝染料废水，结果表明：与单纯臭氧氧化相比，超声协同臭氧氧化速度快，染料分解彻底，溶液的颜色迅速消失。当pH=9、废水初始质量浓度为100mg/L、臭氧投加量为0.04m3/h、温度为20℃时，经超声强化臭氧氧化5min后，其脱色率>99%，处理60min后，TOC去除率达到23%。邱潇潇等〔23〕运用超声、臭氧以及2种技术相结合的超声/臭氧法分别处理对苯二甲酸（PTA）模拟废水，并对3种处理方法的处理效果进行了比较。结果表明，超声/臭氧处理法对模拟废水的处理效果优于单独超声处理和单独臭氧处理。在40h内，超声/臭氧处理法的模拟废水的COD由3053.67mg/L下降到73.24mg/L，下降了97.60%，而单独超声处理和单独臭氧处理的模拟废水的COD分别下降了93.30%和16.98%。
1.3臭氧/活性炭/紫外光协同处理技术
活性炭（AC）内部发达的孔隙结构中含有大量的活性基团，因此活性炭既是良好的吸附剂，又可以作为催化剂或催化剂载体。有研究发现，在降解有机物的过程中，活性炭的催化作用使臭氧的消耗量大大减少〔24〕。刘占孟等〔25〕对活性炭催化臭氧氧化降解亚甲基蓝做了相关实验，发现该法可有效去除有机物，废水在低浓度及碱性条件下对反应有利；在亚甲基蓝初始质量浓度为100mg/L、pH＝9.5、活性炭投加质量浓度为9g/L、反应时间为90min的条件下，色度去除率达到了95.6%，COD去除率达到了64.8%。活性炭催化臭氧氧化处理废水以间接氧化为主，活性炭可促进臭氧氧化过程产生·OH并提高其利用率，相对于单独臭氧氧化过程，废水COD去除率可显著提高。陈瑛等〔26〕对紫外光和活性炭对有机物臭氧氧化的协同催化作用进行了研究，发现O3/UV/AC工艺与其他工艺相比，对有机污染物的降解效果有明显改善。相对于紫外光辐射、臭氧氧化、活性炭吸附3单元的串联工艺，O3/UV/AC反应器实现了在1个反应器中紫外光和活性炭对臭氧降解有机物的协同催化作用。相对于单独臭氧氧化，O3/UV/AC反应器对水中COD的处理效率提高了127.6%，对臭氧的利用率提高了29.28%。丁春生等〔27〕研究了臭氧/活性炭/紫外光联用技术对几种高浓度有机废水的处理效果，结果发现，在紫外光催化的条件下，采用臭氧/活性炭氧化工艺处理高浓度对硝基苯甲酸废水，其COD去除率可达到52%，废水的可生化性（BOD/COD）由原来的0.10提高到0.32，大大地提高了废水的可生化性，为后续生化处理创造了良好的条件。而仅以活性炭作为催化剂与臭氧联用处理对硝基苯甲酸废水的COD去除率仅为32%。
1.4电化学法与臭氧协同处理技术
电化学法与臭氧协同处理技术是在电化学反应的基础上，使臭氧产生更多的羟基自由基，从而提高臭氧的利用效率，降低成本。姜文理等〔28〕对液电效应催化臭氧氧化处理染料废水进行了研究，结果发现，对4L质量浓度为200mg/L的活性艳红K2-BP溶液的处理，液电效应催化臭氧氧化的脱色率比单独臭氧氧化提高了20%，COD去除率提高了18%；反应60min后，活性艳红K2-BP吸收光谱的3个特征吸收峰均消失，发色基团及苯环和萘环均被打断。液电效应催化臭氧氧化比单独臭氧氧化节约电能41%（6.7W·h），节约氧气44%（24L）。郑攀峰等〔29〕研究了高压脉冲放电-臭氧氧化处理活性艳红K-2BP废水，结果表明，通氧气高压脉冲放电与高压脉冲放电相比，废水脱色率提高了1.3%，约为6%，COD去除率提高了3%，达14%；高压脉冲放电协同臭氧氧化与臭氧氧化相比，反应初期废水脱色率提高了约10%，反应30min后，废水脱色率均达99%以上，COD去除率提高15.2%，达80%。郑攀峰等通过研究发现，高压脉冲放电、臭氧氧化和高压脉冲放电与臭氧氧化协同处理三者的氧化降解能力由大到小为：协同作用>臭氧氧化>高压脉冲放电〔30〕。
2存在的问题及研究方向
近些年来人们对臭氧技术处理印染废水的研究
已取得了一些可喜的成果，并且许多工艺已投入工业应用，但仍存在一些问题有待研究解决。
（1）对臭氧的氧化机理及其动力学的研究还不够透彻，应在反应机理上多做研究，以便于确定实际应用中的最佳工艺条件，指导实际应用。
（2）各种工艺都有自己的优缺点，尝试将其中的2种或2种以上工艺进行组合，开发新的组合工艺将是臭氧氧化技术处理印染废水的发展方向。
（3）在实际应用中，对于机器设备的依赖也是不容小觑的，开发高效经济的臭氧发生器以及臭氧反应器，直接关系到臭氧的处理效果及工作人员的安全健康。
3结语
臭氧氧化技术降解效率高，无二次污染，其在印
染废水的处理中必将拥有广阔的发展前景。目前其处理成本还有待降低，若能将出水回用到生产中，其产生的经济效益和环境效益将是相当可观的。另外，不应只把心思放在先污染后治理上，而是在生产中就应当注意污染物的减量排放，因而优化印染工艺与技术、减少污染物的排放应是相关工作者认真研究课题。
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