臭氧技術：大城市污水廠深度處理的發展趨勢

時間：2011-06-14 10:30

來源：中國水網

作者：程海靜

2002年11月，某些國家和地區爆發了非典型性肺炎，這一疫情的元兇——冠狀病毒的廣泛傳播和頑強存活的能力，使人們意識到消毒的重要性，尤其是污水處理廠的尾水消毒，成為防止疫情擴散的重要防線。

2003年5月，國家環境保護總局要求“城鎮污水處理廠出水應結合實際采取加氯或紫外線、臭氧等消毒滅菌處理，出水水質糞大腸菌群數小于10000個/L。”為了保護人類的生命健康，保護好水環境，世界許多國家和地區（北美、歐盟、日本韓國、臺灣等）都要求城市污水在排放前進行消毒處理。我國國家環境保護總局和國家質量監督檢驗檢疫總局于2002年12月頒布的《城市污水處理廠污染物排放標準》（GB 18918-2002）中首次將微生物指標列為基本控制指標，要求城市污水必須進行消毒處理，從而使污水處理標準的病理指標與國際接軌。

不僅如此，目前水危機困擾著國內大多數城市，各城市也都在積極發展再生水，以緩解水資源短缺的問題。近些年，很多城市新建或改造污水廠、再生水廠，使出水用于綠地和植被的灌溉、蓄水、市政用水沖廁水、工業回用和補給地下水和水庫等。臭氧技術成了許多再生水廠的選擇之一。

污水消毒方法大體可以分為物理和化學方法兩類。物理方法主要有紫外線消毒；化學方法主要有加氯、二氧化氯、臭氧等，詳見下表。

表1 不同消毒方式的比較

消毒方法	特點	局限性
液氯	成本低，應用方便；操作簡單，投量準確	DBP產生量高，殺菌效率受污水中有機物的影響，腐蝕性強，受pH影響較大
二氧化氯	高殺菌效率，pH適用范圍較廣，產生DBP的可能性較低；腐蝕性較液氯和臭氧低，處理費用約為每噸水0.03元	需現場制備，有爆炸危險，水中含碘離子時，產生的碘酸鹽態DBP比液氯高；產生亞氯酸鹽和氯酸鹽；對某些病毒無作用；可用于中小水量規模的污水處理。
紫外消毒	無有害的殘余物質；無臭味；操作簡單，易實現自動化；運行管理和維修費用低，處理費用約每噸水0.016元	電耗大；紫外燈管與石英套管需定期更換；對處理水的水質要求較高；無持續殺菌作用
臭氧	高廣譜抗菌性，對細菌、病毒和芽孢均有殺滅作用；接觸時間短，DBP產生量少，運行費用約為每噸水0.1元	現場制備，吸入時有毒，高腐蝕性；初期投資成本較高，應用于出水要求較高的場合，在線調節發生量難以實現

由于臭氧比氯有較高的氧化電位，因此它比氯消毒具有更強的殺菌作用。對細菌的作用也比氯快，消耗量明顯較小，且在很大程度上不受pH的影響。有關資料報道，在0.45mg/L臭氧作用下，經過2min，脊髓灰質炎病毒即死亡；如用氯消毒，則劑量為2mg/L時需經過3h。當1mL水中含有274-325個大腸菌，在臭氧劑量為1mg/L時可降低在腸菌數86%；劑量為2mg/L時，水幾乎可以完全被消毒。

利用臭氧對城市市政污水進行深度處理，具有顯著的殺菌和脫色效果，對COD也有一定的去除率，對提高污水處理廠出水及回用水水質效果明顯。但是目前，臭氧用于污水和再生水消毒還存在一些問題：臭氧制備成本較高、能耗較大；消毒效果受水質影響較大；對于臭氧消毒副產物的研究較少，其消毒副產物的種類及生態毒性仍不清楚，增加了使用風險。近年臭氧消毒在國內大中城市開始應用，如北京盧溝橋再生水廠、北小河污水處理廠、無錫城北污水處理廠、淮安第二污水處理廠等均采用臭氧工藝以滿足污水回用標準。

在2011年6月24-25日由中國水網、清華大學環境學院、中國土木工程學會水工業分會聯合主辦“2011水業高級技術論壇”(第5屆水業高級技術論壇)中埃梯梯（中國）投資有限公司的高級應用工程師馬彤將就“臭氧在污水處理中的應用”話題與大家分享，敬請關注。

編輯：程海靜

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