高濃度臭氧發(fā)生器在水處理中的應(yīng)用

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臭氧是一種強(qiáng)氧化劑，具有很強(qiáng)的滅菌消毒、除味、去色、降解有機(jī)物的特性。應(yīng)用臭氧進(jìn)行消毒凈化，具有無(wú)毒、無(wú)害、無(wú)任何殘留的特點(diǎn)，臭氧被譽(yù)為是當(dāng)前世界上zui潔凈的消毒劑。經(jīng)臭氧處理后水質(zhì)狀況得到明顯改善。在國(guó)外，臭氧在水產(chǎn)方面的應(yīng)用有較多的報(bào)道，自 1929 年開始就有人撰文發(fā)表臭氧在水產(chǎn)養(yǎng)殖及加工中應(yīng)用效果的文章，其后的幾十年間眾多學(xué)者應(yīng)用臭氧在水產(chǎn)養(yǎng)殖、幼魚培育、病害防治、控制赤潮及滅菌消毒以及水產(chǎn)晶加工、貝類凈化等方面進(jìn)行了大量試驗(yàn)和多方面應(yīng)用。面對(duì)我國(guó)水產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)，臭氧技術(shù)將會(huì)得到更加廣泛深入的應(yīng)用。結(jié)合水產(chǎn)行業(yè)的特點(diǎn)對(duì)臭氧的應(yīng)用技術(shù)進(jìn)行深入研究，將會(huì)對(duì)水產(chǎn)業(yè)的發(fā)展起到積極的促進(jìn)作用。養(yǎng)殖廢水凈化臭氧發(fā)生器 養(yǎng)殖廢水處理臭氧發(fā)生器  養(yǎng)殖污水處理臭氧發(fā)生器 廣州臭氧發(fā)生器廠家   

1 臭氧的消毒與凈化作用

1.1 臭氧與無(wú)機(jī)物的反應(yīng) ：臭氧與錳、鐵、硫化氫、亞硝酸鹽都會(huì)發(fā)生氧化反應(yīng)。

1.2 臭氧與有機(jī)物反應(yīng)

臭氧同有機(jī)物反應(yīng)一般有兩種途徑。一為直接反應(yīng)。即臭氧以分子形式直接同水體中的有機(jī)物進(jìn)行反應(yīng)；二為間接反應(yīng)，即臭氧是以在水體中分解后產(chǎn)生的反應(yīng)性很強(qiáng)的一系列自由基中反應(yīng)zui強(qiáng)烈的是 OH - 。

Hoigne and bader 證明， PH 偏低時(shí)反應(yīng)趨于間接反應(yīng)。水體中的無(wú)機(jī)量對(duì)間接反應(yīng)起抑制作用，因?yàn)樗麄儤O易同 OH - 進(jìn)行反應(yīng)，從而使 OH - 與有機(jī)物反應(yīng)受到抑制。

臭氧同含氮有機(jī)物的反應(yīng)，水體中含氮有機(jī)物包含腐殖物質(zhì)，葉綠素，氨基酸，胺類，硝基化合物，農(nóng)藥等。 Laplaich（1982） 認(rèn)為臭氧同胺類反應(yīng)體在分子內(nèi)進(jìn)行重排，形成 N - 羥基胺，氮氧配體化合物等，這些物質(zhì)在進(jìn)一步臭氧化后形成各種醛，酰胺，酸等物質(zhì)。

1.2. 1 臭氧與酚。對(duì)于水源來(lái)說(shuō)，酚的污染具有很大的危害性。在被酚污染的天然水的自凈過(guò)程中，酚被空氣中的氧氧化縮合生成腐殖酸或氧化水解使其芳香核打開后生成一系列氧的化合物，zui終可分解成二氧化碳，水和脂肪酸。國(guó)內(nèi)外研究已經(jīng)證實(shí)，臭氧與酚的反應(yīng)進(jìn)行的非常迅速，氧化酚的臭氧消耗量為， 1 ppm 酚需要 2-4 ppm 臭氧。 

1.2. 2 臭氧與農(nóng)藥。 當(dāng)采用臭氧氧化某些農(nóng)藥是，在溶液得到脫嗅同時(shí)，原來(lái)的化合物也得到*破壞。 98% 的磷酰胺可分解，并生成無(wú)毒的產(chǎn)物（這時(shí)的臭氧濃度為 4.6 mg/mg ） . 采用臭氧的劑量為 3 mg/mg 時(shí)可將甲基對(duì)硫磷及硝基*破壞掉，這時(shí)的反應(yīng)產(chǎn)物無(wú)嗅味。敵敵畏與臭氧反應(yīng)極為強(qiáng)烈，當(dāng)臭氧劑所消耗臭氧的數(shù)據(jù)差別較大，有的油品臭氧消耗量可達(dá) 3 mg/g. 在實(shí)踐中采用氧化法及混凝法聯(lián)合處理時(shí)，可以從天然水中*去除石油的剩余含量。養(yǎng)殖廢水凈化臭氧發(fā)生器 養(yǎng)殖廢水處理臭氧發(fā)生器  養(yǎng)殖污水處理臭氧發(fā)生器 廣州臭氧發(fā)生器廠家    

1.3 臭氧的脫色與脫臭作用

1.3.1 臭氧對(duì)水中的著色有機(jī)物具有氧化脫色作用，微量的臭氧也能收到良好效果，高柳等對(duì)脫色效果進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。大部分天然地表水所以出現(xiàn)色度，是因?yàn)樗写嬖谥鴰母乘幔@些物質(zhì)都是高分子，多官能含氮的環(huán)狀結(jié)構(gòu)化合物。臭氧對(duì)于腐殖酸溶液的脫色作用（約 70% ）與氧化破壞作用無(wú)關(guān)，因?yàn)樵谶@種情況下，碳轉(zhuǎn)換為碳酸氣不超過(guò) 30% 。臭氧開始反應(yīng)時(shí)煤氣羥基和側(cè)鏈被氧化成羰基化合物，碳酸氣和揮發(fā)酸。這時(shí)所觀察到的脫色過(guò)程大致可解釋為，酚的羥基被氧化為相應(yīng)的醌。進(jìn)一步的臭氧氧化反應(yīng)使起其分子在與芳香核的連接橋處斷裂并生成起較弱色染色作用的白腐酸。在大劑量投加臭氧情況下，通過(guò)生成草酸的過(guò)程而發(fā)生環(huán)的破壞，從而強(qiáng)化了脫色的過(guò)程。養(yǎng)殖廢水凈化臭氧發(fā)生器 養(yǎng)殖廢水處理臭氧發(fā)生器  養(yǎng)殖污水處理臭氧發(fā)生器 廣州臭氧發(fā)生器廠家  

1.3.2 臭氧在水中除臭極為有效。水中的臭氣物質(zhì)除了工業(yè)污染引起以外，還可有微生物引起土臭，霉臭，藻臭等。據(jù)微生物研究，水中的好氣性放線菌而生成霉臭；由于放線菌產(chǎn)生抗生物質(zhì)使細(xì)菌死亡而發(fā)臭。研究結(jié)果證明，發(fā)出土臭的物質(zhì)是水中微生物的代謝物質(zhì)，取名為geosmin（C 12 H 18 O 22 ）, 發(fā)出霉臭的化合物稱為 mucidune（C 12 H 18 O 2 ）

小島等報(bào)告，添加 4.8 ppm 臭氧，臭氣度為 40 度的水能變?yōu)闊o(wú)臭，在小型實(shí)驗(yàn)裝置中加入 2 ppm 臭氧，可使臭氣度從 20 降到 0 。有試驗(yàn)證明在去除水中 25 度以下的臭氣，臭氧注入率為 0.1-1.5 ppm.養(yǎng)殖廢水凈化臭氧發(fā)生器 養(yǎng)殖廢水處理臭氧發(fā)生器  養(yǎng)殖污水處理臭氧發(fā)生器 廣州臭氧發(fā)生器廠家    

1.4 臭氧對(duì)水中微生物的殺滅作用

1.4.1 臭氧對(duì)水中細(xì)菌的作用

臭氧對(duì)水中細(xì)菌的殺滅作用*，我們針對(duì)不同的養(yǎng)殖育苗生產(chǎn)和試驗(yàn)環(huán)境，進(jìn)行了如試驗(yàn)。

1.4.1.1 海膽育苗用水殺菌試驗(yàn)。 1996 年 8 月在大連碧龍海珍品有限公司，應(yīng)用 QT-5 型臭氧水處理器進(jìn)行試驗(yàn)，其結(jié)果見表 1 。可以看出，但臭氧投加量為 1 mg/l 時(shí)，就可以有效的殺滅海水中的細(xì)菌，其殺菌效果可以滿足海膽育苗生產(chǎn)用水需要。

表 1 海膽育苗用海水殺菌試驗(yàn)

1995 年 5 月 24 日，在大連呂順?biāo)a(chǎn)養(yǎng)殖公司，應(yīng)用 QT--50 型臭氧水處理器對(duì)水產(chǎn)品加工使用的地下井水進(jìn)行滅菌試驗(yàn)，滅菌效果見表 2 。由于地下水無(wú)藻、無(wú)其他雜質(zhì)，當(dāng)臭氧投加量為 0.47 mg ／ l 時(shí)滅菌率就可達(dá)到 97.99 ％， 當(dāng)投加量為 0.63 mg ／ l 時(shí)，滅菌率近乎于 * 。

表 2 井水滅菌實(shí)驗(yàn)

1.4.1.2 河蟹育苗用水殺菌試驗(yàn) .（1997 年 3 月至 5 月間，分別在塘沽區(qū)塘寧育苗場(chǎng)；大港區(qū)大華育苗場(chǎng)對(duì)河蟹育苗用水的臭氧處理滅菌效果進(jìn)行了試驗(yàn)。在含有藻類的育苗水體中，當(dāng)水體中細(xì)菌總數(shù)在 10 2 數(shù)量級(jí)以上，在臭氧投加量為 1.2 mg ／ 1 時(shí)，對(duì)水中的細(xì)菌殺滅率可達(dá)到 90% 以上。同時(shí)可以有效的殺滅水體中的弧菌，當(dāng)臭氧投加量為 2 mg/l 時(shí)，弧菌殺滅率可達(dá) 99% 以上。

1.4.2 臭氧對(duì)浮游生物的作用

在 1997 年 3 月至 5 月間，利用 QT 一 20 型臭氧水處理器對(duì)臭氧在海水中殺滅浮游生物效果進(jìn)行試驗(yàn)。根據(jù)文獻(xiàn)對(duì)于浮游生物，溶解臭氧濃度 0.5 — 1 ppm 便能破壞藻類原生動(dòng)物。對(duì)于小型軟體動(dòng)物，溶解臭氧濃度為 2.2 ppm 時(shí)，處理時(shí)間 30 分鐘能殺死 98% 的幼蟲。在臭氧注入量為 2.2 — 3 ppm 時(shí)，能得到 50% 的殺藻結(jié)果。

1.4.2.1 臭氧對(duì)浮游動(dòng)物的作用。臭氧對(duì)水中浮游生物的殺滅作用是一個(gè)受多種因素影響的復(fù)雜過(guò)程。盡管在每次試驗(yàn)中的水質(zhì)生化條件不同，其數(shù)據(jù)有較大的差異，但不難看出水中浮游動(dòng)物對(duì)臭氧反應(yīng)敏感。在一般情況下，臭氧投加量為 2.08 mg ／ l 時(shí)，對(duì)浮游動(dòng)物的殺滅率就可達(dá)到 95 ％以上。臭氧投加量為 4.17 mg ／ 1 時(shí)對(duì)浮游動(dòng)物的殺滅率可達(dá)到 * 。

1.4.2.2 臭氧對(duì)浮游植物的作用。浮游植物對(duì)于臭氧的反應(yīng)似乎不那么敏感。臭氧投加量為1.2mg ／ l 時(shí)滅藻率為 31 — 36% ，臭氧投加量為 2.08 mg ／ 1 時(shí)對(duì)藻類的殺滅率可達(dá)50% 以上，當(dāng)臭氧投加量達(dá) 4.17 mg ／ 1 時(shí)對(duì)藻類的殺滅率為 89 ％左右。

1.4.2.3 臭氧對(duì)不同種類浮游植物的作用。臭氧對(duì)不同種類的浮游植物的殺滅作用是不同的，對(duì)此我們分別在塘沽區(qū)塘寧育苗場(chǎng)、大港區(qū)大華育苗場(chǎng)進(jìn)行了臭氧對(duì)藍(lán)藻、綠藻、金藻、硅藻作用效果進(jìn)行試驗(yàn)分析，臭氧對(duì)不同種類的浮游植物作用效果差異較大，對(duì)金藻的殺滅效果zui強(qiáng)烈，對(duì)硅藻次之，對(duì)藍(lán)綠藻的殺滅作用zui差?？傮w分析，臭氧對(duì)浮游植物的殺滅作用不但與其種類有關(guān)，而且還受其數(shù)量的直接影響。藻類的數(shù)量大，則需臭氧投加量加大。其中藍(lán)綠藻數(shù)量大，總體滅藻率則下降。

1.4.3 臭氧對(duì)赤潮生物的作用

赤潮是指海洋中的浮游生物爆發(fā)性增殖，造成海水變色。由于其生物種群不同可呈現(xiàn)紅、褐或灰黑色。赤潮會(huì)對(duì)近岸海洋生物造成嚴(yán)重危害。據(jù)質(zhì)料報(bào)道臭氧可以有效的殺滅赤潮生物，分解赤潮生物毒素。 1995 年 8 月 28 日大連水產(chǎn)學(xué)校劉永清等在山東長(zhǎng)島縣砣磯島附近海域發(fā)現(xiàn)赤潮，并應(yīng)用臭氧對(duì)赤潮生物 （ 夜光蟲 ） 進(jìn)行了殺滅試驗(yàn)，經(jīng)臭氧處理后夜光蟲發(fā)生粉碎性破裂。 1998 年 10 月 6 日天津市水產(chǎn)研究所對(duì)渤海灣赤潮生物多甲藻進(jìn)行了臭氧殺滅試驗(yàn)。多甲藻經(jīng)臭氧處理 10 分鐘后，外殼破碎解體色素*消失。養(yǎng)殖廢水凈化臭氧發(fā)生器 養(yǎng)殖廢水處理臭氧發(fā)生器  養(yǎng)殖污水處理臭氧發(fā)生器 廣州臭氧發(fā)生器廠家    

1.5 討論與小結(jié)

1.5.1 臭氧作為一種強(qiáng)氧化劑，對(duì)水中的多種化學(xué)物質(zhì)有著強(qiáng)烈的氧化和降解作用，使水質(zhì)得到有效的凈化。對(duì)化學(xué)物質(zhì)的降解所消耗的臭氧，與其物質(zhì)的性質(zhì)有關(guān)，并與濃度成正比。為了實(shí)現(xiàn)對(duì)水質(zhì)的有效的凈化，一般情況都采用過(guò)量投入法，使水中保持一定量的溶解臭氧。

1.5.2 臭氧對(duì)水中細(xì)菌的殺滅作用是十分有效的。對(duì)僅含細(xì)菌的水體只需投加少量臭氧，低于0.5 ppm 時(shí)就可以達(dá)到 97% 以上的滅菌率。如果水中含有浮游植物及其他物質(zhì)，要得到有效的滅菌則需要提高臭氧投加量。試驗(yàn)表明弧菌對(duì)臭氧反應(yīng)敏感，一般弧菌數(shù)在 10 2 數(shù)量級(jí)／ ml時(shí)，臭氧投加量為 1.25 ppm 就可以達(dá)到 90 以上的殺滅率。

1.5.3 臭氧對(duì)水中不同生物作用效果是不同的。對(duì)浮游動(dòng)物有很強(qiáng)的殺滅力，在浮游生物總量較少的條件下只需投加較少的臭氧，就可以有效的殺滅水中的浮游動(dòng)物。臭氧對(duì)浮游植物的殺滅是有選擇性的，要對(duì)藍(lán)、綠藻進(jìn)行有效的殺滅，就需要投加大量臭氧，這是不經(jīng)濟(jì)的做法。有質(zhì)料報(bào)道用混凝法先去除大部分藻類，再用臭氧進(jìn)行后處理的方法是經(jīng)濟(jì)有效的。

1.5.4 電極電位是反映水質(zhì)富氧與還原物質(zhì)多少的一個(gè)綜合指標(biāo)。對(duì)于遭受嚴(yán)重污染的水體，因其水中還原物質(zhì)多耗氧量大，即水中電極電位較低有的呈現(xiàn)為負(fù)值。經(jīng)臭氧處理后水中還原物質(zhì)減少，水電極電位明顯提高，說(shuō)明水向富氧化轉(zhuǎn)化水質(zhì)得到明顯的改善。而且隨著臭氧投加量的加大，電位線性增加可以說(shuō)水質(zhì)得到進(jìn)一步改善。但是電極電位與水中各生化物質(zhì)之間的關(guān)系，目前尚不清楚，應(yīng)進(jìn)一步深入研究與探討。

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