探讨市政污水处理中臭氧的应用

城市建筑┃主题专栏┃URBANISMANDARCHITECTURE┃FEATURE-THEME探讨市政污水处理中臭氧的应用ToExploretheApplicationofOzoneintheMunicipalSewageTreatment■江代启■JiangDaiqi[摘要]加强市政污水处理中臭氧的应用的研究是十分必要的。本文作者结合多年来的工作经验，对市政污水处理中臭氧的应用进行了研究，具有重要的参考意义。[关键词]臭氧市政污水处理[Abstract]Itisessentialtostrengthentheapplicationofozoneinthemunicipalsewagetreatment.Inthisart-icle,theauthorcombinedyearsofexperience,explorestheapplicationofozoneinthemunicipalsewagetreat-ment,whichhasimportantreferencesignificance.[Keywords]ozone,municipalsewage,treatment引言中国目前有16个省(区、市)人均水资源量(不包括过境水)低于严重缺水线，有6个省、区(宁夏、河北、山东、河南、山西、江苏)人均水资源量低于500m3。中国目前面临巨大的淡水短缺和水污染的问题。作为一个人均拥有水资源量最小的国家，必须采取措施以避免未来严重危机的发生。中国北方缺水问题极度严重，因此国家启动了“南水北调”工程，整个工程耗资达到几十亿美元，预计2050年建成。水污染问题同样困扰着中国，目前估计有3亿人口的饮用水被污染。2004年至2008年，污水排放量年增长率达到18%，从482亿立方米增长至572亿立方米。Frost&Sullivan预计在2010年，中国的污水排放将达到640亿立方米。中国持续的工业化、城市化进程和经济的快速增长，是导致污水排放量连年上升的主要原因；而与此相对的是，中国的污水处理厂却基本上未能实现满负荷运行。以2008年为例，我国污水处理厂的处理污水量仅仅达到设计负荷的64%，主要的原因在于运营费用过高。在这种情况下，中国的污水处理行业将需要更多的投资和更先进的技术。我国的污水回用起步虽然比较晚，但是发展速度较快。虽然污水回用在“六五”期间就已经提出，但从“七五”到“九五”期间，由于受管理体制及工程资金的限制，全国污水再生利用工程建设很少，污水再生利用没有得到大范围的推广。在“十五”期间由于国家出台了关于再生水利用的相关政策，我国污水回用发展迅速，到“十五”末期，我国已经投产的城市污水回用工程约有50多个，污水回用量达到了40亿立方米。我国在“十一五”规划中明确提出了将污水处理率由20%提高到80%(重点城市污水处理率，一般城市污水处理率为70%)的目标。为此，国家向污水行业投入了900亿元的资金，截至到2008年6月，我国的污水处理厂有1040座，新建的有1000座，获批的有800座，差不多增加了一倍多，同时获批的污水处理厂一般都包含有污水回用工程，这为再生水的回用提供了空前的发展机遇。臭氧氧化工艺不产生二次污染,操作方便,可利用空气就地制取。随着污水处理厂对出水水质要求的提高,以臭氧作为市政污水处理的深度处理工艺,可充分发挥臭氧强氧化剂和强催化剂的特点,在杀菌消毒、漂白、脱色、除臭、去味等方面取得显著效果。一、臭氧的基本性质1.臭氧的氧化能力臭氧有很强的氧化能力,是已知最强氧化剂之一。从表1可看出,臭氧在水处理中是氧化能力最强的一种。表1氧化还原电位比较反应形成的自由基HO2及HO具有很强的氧化能力,具有与污水中其他杂质作用的氧化能力。2.臭氧的分解臭氧的化学性质极为活泼,常温下容易分解成为氧气并释放出热量。臭氧在空气中的分解速度与臭氧浓度和温度有关。当浓度为1%以下时,其分解速度如图1所示。可见温度越高,分解越快,浓度越高,分解也越快。图1臭氧在空气中的分解速度臭氧在水中分解的半衰期与温度及pH值有关。随着温度的升高,分解速度加快,温度超过100℃时,分解非常剧烈。同时pH值越高,分解也越快。臭氧在水中分解半衰期详见表2。表2臭氧在水中分解半衰期3.腐蚀性臭氧为强氧化剂,除了金和铂外,臭氧化空气几乎对所有的金属都有腐蚀性。但铬铁合金基本上不受臭氧腐蚀。基于这一点,生产上常使用含25%Cr的铬铁合金(不锈钢)来制造臭氧发生设备和加注设备中与臭氧直接接触的部件。臭氧对非金属材料也有强烈的腐蚀作用。在臭氧发生设备和计量设备中,不能使用普通橡胶做密封材料,必须采用耐腐蚀性能力强的硅胶或耐酸橡胶等。二、臭氧工艺处理污水的流程臭氧往往是作为一个操作单元接在常规污水处理流程之后,或在出水水质提高后,作为再生水被回用。臭氧工艺处理