饮用水预臭氧化技术的进展论文

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1、饮用水预臭氧化技术的进展论文摘要：预臭氧化主要用于脱色除臭、去除藻类和藻毒素、控制氯化消毒副产物、初步去除或转化污染物、助凝等，对水质的改善程度取决于原水水质和臭氧化条件，预臭氧化同时产生一定的醛类、溴酸盐等有害副产物。综述了原水预臭氧化技术的几个热点问题。关键词：预臭氧化色度嗅副产物藻类助凝随着水源污染的加剧和水质标准的提高，针对常规处理工艺的不足，各种饮用水预氧化技术应运而生，预臭氧化技术正逐渐引起人们的关注。臭氧的氧化能力极强，氧化还原电位为2.07V，在碱性溶液中仅次于氟。1886年法国最早进行臭氧技术研究.fre

2、elgO3/L进行预臭氧化和1.5mgO3/L进行主臭氧化后，滤后水基本无色。水的嗅味主要由腐殖质等有机物、藻类、放线菌和真菌以及过量投氯引起，现已查明主要致臭物有土臭素、2-甲基异冰片、2，4，6-三氯回香醚等。虽然水中异臭物质的阈值仅为0.005～0.01μg/L；但臭氧去除嗅味的效率非常高，一般1～3mg/L的投加量即可达到规定阈值。美国洛杉矶水厂10年的运行经验证实了预臭氧化控制饮用水异臭的有效性［1］。臭氧化主要靠羟基自由基去除异臭物质，催化产生更多的自由基将加强臭氧的除臭功能，目前主要有提高水的pH值和采用高级

3、氧化技术等方法。ToshioKagO3/L，2.0mgH2O2/L预氧化对两种致臭物的去除率比采用2.0mgO3/L预氧化的值依次高40%，25%［2］。2控制氯化消毒副产物有代表性的有害氯化消毒副产物(DBPs)主要为三卤甲院(THMs)和卤乙酸(HAAs)等，世界各国均制定了严格的DBPs标准。预臭氧化通过两个途径控制DBPs：一是直接去除DBPs的前驱物质；二是转化前驱物质，从而利于后续工艺的的协同去除，后者在低臭氧投加量(0.5mgO3/mgTOC左右)下起重要作用。预臭氧化去除DBPs前驱物质的效果取决于原水水质

4、及预臭氧化条件，主要是TOC及Br含量、有机物性质、臭氧投加量及时间、水温、pH等。虽然目前对预臭氧化控制DBPs的效果说法不一，但以降低DBPs前驱物质含量的居多。Richard等的研究结果表明［3］，采用0.7mgO3/mgTOC的臭氧投加量氧化既定的原水，可将总THMs，HAAs，TOX的前驱物质分别去除20%～30%，继续增加臭氧投加量收效不明显；对含溴原水预臭氧化后，含溴的DBPs量明显上升，提高臭氧投加量虽然会降低溴代物，但却生成有害的溴酸盐。深圳水司的中试结果表明，采用预臭氧化工艺的出厂水有机氯、氯仿量分别比

5、预氯化工艺低61.4%，30.6%。原水有机物组分对预臭氧化去除DBPs前驱物质的效果影响很大［4］，对于THM前驱物质以柠檬酸为代表的原水就不宜进行预臭氧化处理，因为柠檬酸及其臭氧化产物(OBPs)3-氧代戊二酸的氯仿生成势分别为93.8μg碳/mL和1740μg碳/mL，必要时可增大臭氧投量、延长接触时间。在较低投加量(0.5mgO3/mgTOC)下进行预臭氧化会产生较多的OBPs，液氯(或氯胺)消毒将会产生新的DBPs，如水合氯醛(Chloralhydrate)、氯腈(Cyanogenchloride)、三氯硝基甲烷

6、(Chloropicrin)等，这又给后续消毒提出了新问题。预臭氧化对水致突变性的影响也因水质和臭氧化条件不同而异。深圳水司的中试Ames试验结果显示，在样品浓度2L/皿、原水TA98-S9的MR值为1.95时，采用1.6mgO3/L进行预氧化的出厂水TA98*.S9的MR值为2.07，而在原水TA98-S9的MR值为1.73时，采用3.0mgCl2/L进行预氧化的出厂水TA98-S9的MR值为4.61。Katsukhiko等的研究结果还表明［5］，预臭氧化对水的致突变性还取决于致突变物的类型，臭氧化能去除1-硝基芘等物质

7、的强致突变性，也可将无致突变性的腐殖酸转化成弱致突变物。预臭氧化对水致突变性影响机理研究仍需深入。3控制藻类藻类问题普遍存在于世界各国的水处理实践中。藻类含量高时会影响混凝和沉淀，增加混凝剂量；堵塞滤池，缩短滤池过滤周期；致臭并产生藻毒素，和氯作用形成氯化消毒副产物，降低饮用水安全性。预臭氧化作用之一是溶裂藻细胞，二是杀藻，使死亡的藻类易于被后续工艺去除。臭氧投加量直接影响藻细胞的溶裂程度。JamesAshishParalkar等对小球藻的研究结果表明［6］，投加3mgO3/L才开始溶裂藻细胞，投加8mgO3/L才明显溶裂

8、藻细胞。增大臭氧的投加量可改善除藻效果，南非的静电作用，引起溶解有机物的聚合作用而形成具吸附架桥能力的聚合电解质，使稳定性高的藻类脱稳、产生共沉淀等。影响预臭氧化助凝效果的主要因素是［10］：原水TOC、硬度、预臭氧化及混凝条件、藻类种属及数量、浊度。不同原水的预臭氧化助凝效应差别较大［11］，对于低T