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《臭氧應(yīng)用～飲用水臭氧處理效果與臭氧溶解度關(guān)系》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、臭氧應(yīng)用～飲用水臭氧處理效果與臭氧溶解度的關(guān)系一、飲用水臭氧處理簡介：臭氧(03)是1840年以后逐漸被人們認(rèn)識(shí)的。臭氧是由三個(gè)氧原子組成的，由丁它有較高的氧化還原電位，所以有極強(qiáng)的氧化能力，可以降解水中多種雜質(zhì)和殺滅多種致病菌、霉菌、病毒以及殺死諸如飾貝科軟體動(dòng)物幼蟲(達(dá)98％)及水生物如劍水蚤、寡毛環(huán)節(jié)動(dòng)物、水蚤輪蟲等，因而早在1886年在法國就進(jìn)行了臭氧殺菌試驗(yàn)。1893年在荷蘭3m3／h的凈化水廠就投入運(yùn)行。1906年法國尼斯(Nice)建成的臭氧處理水廠一直運(yùn)行到1970年。尼斯水廠被看作是“飲水臭氧化處
2、理誕生地”。我國1908年在福州水廠安裝了一臺(tái)德國西門子的臭氧發(fā)生器。到現(xiàn)在世界上已有數(shù)千個(gè)臭氧處理自來水廠，1980年加拿大蒙特利爾建成日供水230萬噸消耗臭氧300kg／h的大型水廠，而其中絕大多數(shù)都是在發(fā)達(dá)國家建設(shè)的，發(fā)展中國家只有少量小規(guī)模應(yīng)用。我國自八十年代以來陸續(xù)有少量自來水廠采用臭氧法，如北京田村水廠(15kg03／h)，昆明水廠(33kg03／h)，還有一些工礦企業(yè)內(nèi)部水廠，如大慶油田，勝利油田，燕山石化等單位的水廠也都有臭氧設(shè)備在運(yùn)行。與國外規(guī)模比較，我國只能說還處在萌芽狀態(tài)。臭氧水處理之所以在世
3、界上得到長足的發(fā)展，不只是由于其有效的去雜與殺菌能力，而且在于經(jīng)它處理后在水中不產(chǎn)生二次污染(殘毒)，多余的臭氧也會(huì)較快分解為氧氣而不似氯劑在水中形成氯氨、氯仿等致癌物質(zhì)，因而被世界公認(rèn)為最安全的消毒劑。在發(fā)展中國家沒有大規(guī)模推廣，其原因是臭氧處理固定資產(chǎn)投入太高與運(yùn)行電耗太高，在資金缺乏的國家在八十年代中期以來，我國眾多瓶裝水廠由于水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)要求高，而瓶裝水經(jīng)濟(jì)效益也高，而采用了臭氧法處理，小型臭氧發(fā)生器得以較大規(guī)模推廣．正確應(yīng)用臭氧處理水的瓶裝水廠大都能達(dá)到雙零(大腸桿菌，細(xì)菌總數(shù)均為零)的國際標(biāo)準(zhǔn)。二、影響臭氧
4、水處理滅菌效果的幾個(gè)基本因素由于臭氧水處理是個(gè)新事物，人們尚不太熟悉。有些廠家和施工單位以及臭氧用戶誤認(rèn)為只要一按電鈕，將臭氧氣吹入水中，消毒即告完成。這個(gè)誤區(qū)使臭氧的應(yīng)用得不到應(yīng)有的效果，甚至致使有些人對(duì)臭氧本身的殺菌能力產(chǎn)生了懷疑。有的廠家使用極簡易的臭氧發(fā)生器處理瓶裝水，對(duì)其產(chǎn)生的臭氧濃度、處理后水溶臭氧濃度都一無所知，殺菌的確實(shí)效果令人無法相信。難以應(yīng)用。筆者也曾采訪過一家礦泉水廠，每小時(shí)5噸水量，設(shè)計(jì)單位選用了100g03／h的臭氧發(fā)生器，而在接觸吸收裝置內(nèi)水的停留時(shí)間只有幾秒鐘，結(jié)果處理的水不合格，而灌
5、裝間大量臭氧尾氣溢出，工人無法工作。還有一些廠家生產(chǎn)的家用水處理器，無論是臭氧濃度還是處理時(shí)間都不夠，這樣的水處理器能否生產(chǎn)合格的飲用水，很值得懷疑。因而正確認(rèn)識(shí)臭氧在水中的物理、化學(xué)過程與臭氧殺菌的生物化學(xué)過程是極重要的。由于臭氧在水中溶解的機(jī)理以及臭氧對(duì)生物細(xì)胞物質(zhì)交換的影響過程極為復(fù)雜，本文不能詳細(xì)的探討，只就臭氧殺菌做一般性的討論。1、水溶臭氧濃度與保持時(shí)間是殺菌的必要條件軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院軍隊(duì)衛(wèi)生研究所馬義倫教授等經(jīng)過對(duì)炭疽桿菌，枯草桿菌黑色變種進(jìn)行臭氧處理試驗(yàn)，總結(jié)出殺菌動(dòng)力學(xué)經(jīng)驗(yàn)公式：dN／dt=-KNt
6、ＭCＮ其中：N：菌數(shù)t：時(shí)間C：水中臭氧濃度m、n是t與c的指數(shù)K：效率常數(shù)，也可表示細(xì)菌抗力。由以上公式可以看出單位時(shí)間的滅菌量是與水中臭氧濃度及處理時(shí)間的若十次療成止比，可見K與N在不變動(dòng)的情況下要達(dá)到殺菌的目的，必須保證臭氧在水中濃度與一定的接觸時(shí)間。2、保證水中臭氧濃度的必要性要保證臭氧在水中的濃度需要很多條件，大致有水溫、氣壓、氣液的相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度、臭氧氣作用在液體表面的分壓、臭氧氣的表面積、水的粘度、密度、表面張力等，其中有些因素，如水溫、氣壓、臭氧氣作用在液體表面的分壓至關(guān)重要。也有的，如水的密度、粘滯
7、度、表面張力等，在某一具體條件下是不變的，就可以不予考慮，現(xiàn)將其中關(guān)系簡單介紹如下：氣液兩相間的傳質(zhì)強(qiáng)度取決于分子與湍流的擴(kuò)散速度，可以用一般傳質(zhì)公式表示：u=dG／dt=KF?△C其中：u：傳質(zhì)速度，可用在t時(shí)間內(nèi)從氣相傳入液相的臭氧量G確定，即dG／dt。K：傳質(zhì)系數(shù)，F(xiàn)：氣相與液相的接觸表面積，△C傳質(zhì)過程中的動(dòng)力，可用臭氧在實(shí)際情況下與平衡時(shí)的濃度差決定(即水中臭氧濃度與臭氧源中臭氧濃度差別越大，傳質(zhì)速度越大)。分析一般傳質(zhì)方程式可以知道，首先要使臭氧盡多地溶入水中，就要盡量加大臭氧與水的接觸表面積F，而這
8、是接觸裝置決定的。其次，△C說明臭氧發(fā)生器的濃度越高，越有利于水對(duì)臭氧的吸收?第三，傳質(zhì)系數(shù)K則與多種因素有關(guān)，K(總傳質(zhì)系數(shù))為氣相傳質(zhì)系數(shù)K氣與液相傳質(zhì)系數(shù)K液之和，而臭氧屬于低溶解度氣體，K氣可忽略不計(jì)．而根據(jù)亨利一道爾頓定律，K液是多種物理參數(shù)的復(fù)合函數(shù)。K液=f(T，P，u，w，p，ó)其中臭氧溶解量與氣體壓力P成正比而與水溫T成反比。隨著兩相相對(duì)
