水处理中臭氧的应用和投加量问题

    现在水处理中常用的杀菌方法是---臭氧。通过高压放电对氧的电离化作用获得臭氧，对病毒、细菌等微生物杀灭率高、速度快，对有机化合物等污染物去除彻底而不会二次污染。

    臭氧与水融合形成臭氧水，臭氧水可用于制药行业、食品加工行业的管路、生产设备及盛装容器的浸泡和清洗，从而达到消毒灭菌的目的。采用高浓度臭氧水进行浸泡、冲洗，第一个作用是管路、设备及盛装容器表面的细菌、病毒被大量冲淋去除；第二个作用时残留在表面上的未被冲走的细菌、病毒被臭氧杀死，使用简单，在医药生产和食品加工中不会产生死角，避免生产中使用化学消毒剂带来的化学毒害物质的排放和残留污染等环境问题。

臭氧杀菌操作需控制的四个因素：

1.流量即单位时间给出臭氧的量和水的流量；

2.臭氧与水的接触面积；

3.单位时间内水和臭氧的流速；

4.臭氧与水的接触时间。

臭氧用于纯水的消毒，必须使臭氧经历从气相到液相的传质过程和液相臭氧同水中的微生物接触的反映过程，这些反应过程在臭氧与水的接触反应装置内即臭氧混合塔内完成。混合设备有布气头、水射器、管道混合器等。

可参考臭氧在奶牛养殖和奶产品中的应用、臭氧发生器葡萄酒中的方案
 

受传质速度控制的污染物去除时，应选用传质效率高的装置如螺旋混合器，蜗轮注入器、水喷射器等。受化学反应速度控制的污染物去除时，宜选用可较长时间保持一定溶解氧深度的接触反应装置，如鼓泡式接触氧化塔，这样能适应臭氧和污染物进行缓慢化学反应，达到分解降解污染物的目的。

用臭氧杀菌效力高、菌普广，即使对于如病毒和囊孢等抵抗性强的微生物，也是很有效的消毒剂，杀菌能力不受pH值变化和氨的影响。在纯水工艺生产中，用臭氧杀菌很有益，一般残余量控制在0.05-0.5mg/L。臭氧的灭菌、消毒作用是瞬时发生的，在纯水中臭氧浓度达0.3-2mg/L时在0.5-1min内可以致死病菌，当水的浊度小于5mg/L时，对臭氧消毒灭菌影响极微。

臭氧发生器在各行业的臭氧用量

1.对诊疗用水/注射用水消毒，一般臭氧投加量为0.5-1.5mg/L，水中保持臭氧浓度为0.1-0.5mg/L，维持5-10分钟。如水质差，则臭氧投加量为3-6mg/L。

2.在对食品厂、化妆品厂、电子仪器厂、生产车间、库房等场所进行空气消毒时，空气中的臭氧浓度按照卫生部消毒技术规范，臭氧投加量要达到20mg/m3，实际经验是达到10-40mg/m3（根据净化级别不同、要求不同），并且要密闭作用30分钟的时间。对物体表面臭氧投加量则需要达到60mg/m3以上浓度，作用1-2h。北京同林臭氧提示：消毒时人不可在现场。

3.饮用水消毒：常压混合条件下，瓶装纯净水用臭氧消毒时，通常1m3/h水需使用2-3g/h臭氧，并且水中臭氧浓度需≥0.4mg/L；对瓶装矿泉水臭氧消毒时，通常1m3/h水需使用5-6g臭氧，并且水中臭氧浓度需≥0.5mg/L。生活饮用水，则需要接触12min，水中残留浓度≤0.3mg/L。

4.泳池水用臭氧消毒时，按全池水循环一次时每小时的水流量确定使用臭氧量，通常是1m3/h水使用1-2g臭氧，然后再投加少量的消毒药剂。当1m3/h泳池水使用臭氧≥4g时，池水不再需要投加消毒药剂，并且池水会变得清澈透蓝。

5.水产养殖用水臭氧消毒时，通常是按将池水的一半循环一次时，每小水的流量来确定臭氧使用量的。淡水通常是1m3/h水使用1g臭氧，如果是海水臭氧量可提高到1.5-2g。育苗阶段时，臭氧使用量可适当降低。但不论臭氧使用量是多少，在消毒过的水流回养殖池之前，水中的臭氧含量必须降低到0.05mg/L以下。

6.污水消毒根据工艺不同，投加段不同，臭氧投加量也不同。根据除铁锰、脱色、除臭、去除COD、絮凝、消毒、提高生物活性、提到BOD、除藻等不同的用途，投加量为0.5-20mg/L。

引用：https://www.tonglin.cn/aapplications/huanbao/177.html

臭氧需求量的计算

用于水处理所需臭氧量g/L=1.06系数×臭氧投加量g/m3×水量m3/h。