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臭氧發生器在水處理中的應用領域
2022-03-11 09:36:14
作者：ZL
來源：廣州佳環電器科技有限公司
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臭氧具有氧化消毒的能力，不但可以較徹底地殺菌消毒，而且可以降解水中含有的有害成分和去除重金屬離子以及多種有機物等雜質，如鐵、錳、硫化物、苯、醛、有機磷、有機氯、等，還可以使水除臭脫色，從而達到凈化水的目的。臭氧適應能力強，受水溫、 PH 值影響較小。臭氧適應范圍廣，不受菌種限制，殺菌效果比氯消毒和紫外消毒效果好。與氯不同的是殘余臭氧可以自行分解為氧氣，不會產生二次污染。臭氧處理后的水無色無臭，口感好，能改善飲用水品質。
故此，為了提高瓶裝飲用水的質量和延長保質期，瓶裝水協會（ IBWA ）建議采用臭氧處理。在臭氧處理前，瓶裝水一般用反滲透、納濾、超濾去除天然水中 99% 的有機物，降低臭氧的用量。
下面給大家講一下水處理的應用領域：
一、食品飲用水處理
臭氧化應用技術最廣泛、最成功的領域是飲用水的處理。臭氧用于飲用水處理，除滅菌效果好，無二次污染外，還兼有脫色、除味，去除鐵、錳、氧化分解有機物和助凝作用，有的報告指出，臭氧能夠消殺水中一切對人體有害的物質。
飲用水的國際標準為細菌總個數、大腸菌群均為零，西方歐美等國都執行這一標準，所以自來水供水公司的臭氧水處理產品應用十分普遍。我國因處發展中，經濟上相對落后，飲用水的國家衛生標準為細菌總個數為<100個，大腸菌群<3，而且大多采用漂白粉、加氯和近幾年推廣的二氧化氯及次氯酸鈉發生設備消毒。因為氯消毒會產生氯的衍生物造成二次污染，其中三鹵甲烷是直接致癌物質，在歐美的飲用水處理上已逐步淘汰。就目前的國內臭氧發生器價格來說，與二氧化氯、次氯酸鈉價格差不多，甚至還低，只是人們的認識水平和設備更新缺乏資金，尚有一個過程。
一九九六年國家衛生部下文件，要求二次供水必須安裝消毒設施，有些單位的自備井也必須在水質達標的情況下才允許使用，二次供水的消毒及處理產品，目前只有在二氧化氯、次氯酸鈉和臭氧發生設備中選用，臭氧水處理具有較強的競爭優勢，應是一個成熟市場。近幾年興起的礦泉水、純凈水、瓶裝水已是臭氧技術產品的必用市場，離開臭氧裝備很難達標。
飲用水的處理在使用臭氧設備時，臭氧的投加量一般在1-3mg/L，接觸時間10-15min即可，可作為選型時根據用水量計算參考。《生活飲用水衛生標準》（GB 5749-2006）
按照《食品企業通用衛生規范》（GB 14881—1994）的要求，食品生產用水（冰），必須符合《生活飲用水衛生標準》（GB 5749－2006）。
二、游泳池水處理
臭氧化技術用于游泳池水處理技術已十分成熟，歐美等國使用十分普遍，國際比賽游泳池幾乎都是采用臭氧技術處理，我國的游泳用水標準要求細菌個數<1000個，大腸菌群<100個，濁度<5，目前主要采用加氯、漂白粉、硫酸銅等消殺手段，在水質達標的同時，又造成二次污染，造成使水質扎眼，刺激皮膚等惡果，特別是液氯使用中潛在威脅很大，一旦泄漏會造成大面積中毒污染，使用中使人提心吊膽。臭氧技術在水質達標的情況下，完全沒有以上缺陷，臭氧化水還可消殺體菌以美容，更為經濟的是使用中減少或取消了藥物消耗，成本降低，水質保質期得以延長，是一筆不小的節約開支。
游泳池水的臭氧處理技術與飲用水處理基本相同，其普及應用有待于經濟和認知水平的提高。需要掌握的是，使用臭氧后，室內游泳池基本不用藥物輔助，露天游泳池在高溫下可能會使部分藻類生長，這是因為臭氧雖然有滅藻功能，但藻類品種繁多，不可能全部殺滅，這種情況一般出現在太陽光強烈的持續高溫天氣，此時配用少許硫酸銅即可。
三、養殖水處理
臭氧化處理養殖水，對魚、蝦、蟹類的生長極為有利，經濟效益也非常明顯，在歐美已 廣為采用。
養殖水因富含有機物，水質很容易出問題，細菌病毒魚蝦類的細菌傳播也十分猖狂，近幾年沿海諸多養蝦池絕產和大量荒廢正是因此形成。
臭氧在養殖水處理中，除了滅菌和抑制病毒菌對魚蝦的感染、傳播外，還可以分解有機物，去除COD、BOD物質，又因其助凝作用，對改善水質是一項良好的措施。近幾年水質污染嚴重，污染水對魚類造成疾病和大批死亡屢見不鮮，而臭氧能消殺NH3、SO2及赤潮毒素等，有害物質，這說明臭氧技術對養殖業推廣是多么重要。
國外報道，用臭氧處理養殖水，對魚塘魚類可增產30%以上，對蝦池蝦類可增產60%以上，對魚蝦蟹苗的對比試驗，成活率均提高90%多，養殖水使用臭氧，一般對已造成危害的病毒菌水，臭氧注入濃度達0.5-1.2mg/L就可全部殺死水中細菌，如果作為預防性作用，0.5-0.7mg/L就足夠。
四、循環冷卻水的處理
循環冷卻水在工業上很普遍，比如發電廠、化肥廠、化工廠等。近幾年興起的中央空調 設備也離不開循環水。近年來，由于在循環冷卻水中發現了一種對人體危害極大的格蘭氏陰性病原體，使人們越來越關注循環冷卻水的處理工藝。70年代末，美國進行了大量的循環冷卻水的臭氧處理研究，證明臭氧具有緩蝕、阻垢、殺菌、滅藻、節水、無污染等諸多優點，且處理費用低于傳統的處理方法，所以臭氧處理循環冷卻水具有廣闊的前景。
五、工業廢水處理
臭氧在工業廢水處理中應用十分普遍，常見的有對含酚、含氰及印染廢水處理等。臭氧 能使氰絡鹽中的氰迅速分解，其反應為兩步，先將劇毒的CN-氧化為CNO-，以后再進一步氧化為CO2和N2，能使有毒廢水的毒性降低100倍左右。臭氧對含酚廢水處理，其對酚的降解速度與臭氧投加量與時間有關，且反應中PH值越高反應越快，臭氧消耗越小。臭氧對除分散染料以外的所有染料廢水都有脫色能力，他可以破壞染料中的發色或助色基因，達到脫色效果。國內一項試驗表明，在色度高達1800-2500倍，COD為1100-1800mg/L時，在特定條件下，臭氧可在15min內脫色率達99%，COD去除率接近90%。因工業廢水程度不一，計算臭氧投加量時，一般通過試驗得出數據。
六、復合化臭氧水處理
盡管臭氧具有極強的氧化性，但也有一定的局限性，臭氧并不是萬能的。在污水處理中，對于某些有機物或中間產物，臭氧（特別濃度低時）很難將其氧化和去除。這又要回溯到臭氧的氧化、滅菌、脫色、除味四種基本功能上來，所以對于一些復合化水的處理，臭氧作為一個重要環節是有效的，復雜污水配用生化法、光催化法或藥物輔助都是必要的。即使飲用水，其泥砂、雜質也要配用過濾技術等解決。
七、高濃度臭氧水生成
1、殺菌消毒：
（1）食品廠、制藥廠需要對原材料等物體表面進行過流式浸沒殺菌，而形成無菌的原材料表面（對包裝容器可以高濃度臭氧氣體接觸完成消毒殺菌）。如水果等經過清洗后可達到無菌而可以制成濃縮果汁。
（2）在水產品加工中——冷凍包裝之前，通過高濃度臭氧水噴淋殺菌或過流式浸沒殺菌，對水產制品的衛生指標達到了完美的控制，避免了使用氯化物帶來余氯超標的問題。
（3）在液體食品加工（如飲料、果汁等）和制藥廠的生產過程中，高濃度臭氧水可用于管路、生產設備及盛裝容器的浸泡和沖洗，從而達到高效滅菌。管路、設備及容器表面上的細菌病毒被沖淋及殺死，非常簡單省事。即不會產生死角，還避免了使用其它化學消毒劑帶來的有害物質排放及殘留，而臭氧無任何殘留和二次污染。
（3）可廣泛應用于賓館、酒店、機關食堂，為餐飲具、瓜果蔬菜殺菌消毒；以及兒童玩具、物體表面的殺菌消毒。
2、農藥降解：可以廣泛應用于公共飲食食堂、果蔬加工廠、食品加工廠等處，用來去除農藥、化肥、食品添加劑等有害物質。
3、水處理：可廣泛應用于工業用水的防藻、殺菌，養殖用水的殺菌防病，污水處理過程中的除臭、脫色、滅菌等工藝。
4、食品保鮮：可廣泛應用于冷凍廠、食品加工廠、牲畜屠宰廠等單位生產加工過程中的原料及成品貯存、保鮮、消毒的工藝過程。
5、凈化清潔：
（1）可廣泛應用于賓館、酒店、桑拿浴室、醫院、制藥、食品等行業洗滌衣物
（2）可廣泛應用于公共場合、廁所、生產場地的凈化清潔。
在養殖水體中，O3能降低亞硝酸鹽的濃度，而對氨的降低沒有太大的效果。O3在水體中的濃度過高，會對魚蝦產生危害，在O3>0.5mg/L，魚會出現身體僵硬，呼吸困難，鰓充血腫脹等不適現象，O3在水中的最適濃度為0.05-0.3mg/L。因此，臭氧機應安裝在生物濾池和UV之前，不能安裝在魚池的前面。
O3與有機物的反應，具有選擇性，它會降低UV254和水色。UV254反映的是水中存在腐殖質類大分子有機物以及C=C和C=O芳香族化合物的多少，它的降低可以提高水體的可生化性。水色主要是由于一些腐殖酸等發色基團導致，而發色基團也一般含有C=C和C=O，因此，O3也能降低水色。水色的降低，相應地，濁度也會隨之降低，這樣可以增加紫外線（UV）的效果
泳池水處理應用
故此，為了提高瓶裝飲用水的質量和延長保質期，瓶裝水協會（ IBWA ）建議采用臭氧處理。在臭氧處理前，瓶裝水一般用反滲透、納濾、超濾去除天然水中 99% 的有機物，降低臭氧的用量。
下面給大家講一下水處理的應用領域：
一、食品飲用水處理
臭氧化應用技術最廣泛、最成功的領域是飲用水的處理。臭氧用于飲用水處理，除滅菌效果好，無二次污染外，還兼有脫色、除味，去除鐵、錳、氧化分解有機物和助凝作用，有的報告指出，臭氧能夠消殺水中一切對人體有害的物質。
飲用水的國際標準為細菌總個數、大腸菌群均為零，西方歐美等國都執行這一標準，所以自來水供水公司的臭氧水處理產品應用十分普遍。我國因處發展中，經濟上相對落后，飲用水的國家衛生標準為細菌總個數為<100個，大腸菌群<3，而且大多采用漂白粉、加氯和近幾年推廣的二氧化氯及次氯酸鈉發生設備消毒。因為氯消毒會產生氯的衍生物造成二次污染，其中三鹵甲烷是直接致癌物質，在歐美的飲用水處理上已逐步淘汰。就目前的國內臭氧發生器價格來說，與二氧化氯、次氯酸鈉價格差不多，甚至還低，只是人們的認識水平和設備更新缺乏資金，尚有一個過程。
一九九六年國家衛生部下文件，要求二次供水必須安裝消毒設施，有些單位的自備井也必須在水質達標的情況下才允許使用，二次供水的消毒及處理產品，目前只有在二氧化氯、次氯酸鈉和臭氧發生設備中選用，臭氧水處理具有較強的競爭優勢，應是一個成熟市場。近幾年興起的礦泉水、純凈水、瓶裝水已是臭氧技術產品的必用市場，離開臭氧裝備很難達標。
飲用水的處理在使用臭氧設備時，臭氧的投加量一般在1-3mg/L，接觸時間10-15min即可，可作為選型時根據用水量計算參考。《生活飲用水衛生標準》（GB 5749-2006）
按照《食品企業通用衛生規范》（GB 14881—1994）的要求，食品生產用水（冰），必須符合《生活飲用水衛生標準》（GB 5749－2006）。
二、游泳池水處理
臭氧化技術用于游泳池水處理技術已十分成熟，歐美等國使用十分普遍，國際比賽游泳池幾乎都是采用臭氧技術處理，我國的游泳用水標準要求細菌個數<1000個，大腸菌群<100個，濁度<5，目前主要采用加氯、漂白粉、硫酸銅等消殺手段，在水質達標的同時，又造成二次污染，造成使水質扎眼，刺激皮膚等惡果，特別是液氯使用中潛在威脅很大，一旦泄漏會造成大面積中毒污染，使用中使人提心吊膽。臭氧技術在水質達標的情況下，完全沒有以上缺陷，臭氧化水還可消殺體菌以美容，更為經濟的是使用中減少或取消了藥物消耗，成本降低，水質保質期得以延長，是一筆不小的節約開支。
游泳池水的臭氧處理技術與飲用水處理基本相同，其普及應用有待于經濟和認知水平的提高。需要掌握的是，使用臭氧后，室內游泳池基本不用藥物輔助，露天游泳池在高溫下可能會使部分藻類生長，這是因為臭氧雖然有滅藻功能，但藻類品種繁多，不可能全部殺滅，這種情況一般出現在太陽光強烈的持續高溫天氣，此時配用少許硫酸銅即可。
三、養殖水處理
臭氧化處理養殖水，對魚、蝦、蟹類的生長極為有利，經濟效益也非常明顯，在歐美已 廣為采用。
養殖水因富含有機物，水質很容易出問題，細菌病毒魚蝦類的細菌傳播也十分猖狂，近幾年沿海諸多養蝦池絕產和大量荒廢正是因此形成。
臭氧在養殖水處理中，除了滅菌和抑制病毒菌對魚蝦的感染、傳播外，還可以分解有機物，去除COD、BOD物質，又因其助凝作用，對改善水質是一項良好的措施。近幾年水質污染嚴重，污染水對魚類造成疾病和大批死亡屢見不鮮，而臭氧能消殺NH3、SO2及赤潮毒素等，有害物質，這說明臭氧技術對養殖業推廣是多么重要。
國外報道，用臭氧處理養殖水，對魚塘魚類可增產30%以上，對蝦池蝦類可增產60%以上，對魚蝦蟹苗的對比試驗，成活率均提高90%多，養殖水使用臭氧，一般對已造成危害的病毒菌水，臭氧注入濃度達0.5-1.2mg/L就可全部殺死水中細菌，如果作為預防性作用，0.5-0.7mg/L就足夠。
四、循環冷卻水的處理
循環冷卻水在工業上很普遍，比如發電廠、化肥廠、化工廠等。近幾年興起的中央空調 設備也離不開循環水。近年來，由于在循環冷卻水中發現了一種對人體危害極大的格蘭氏陰性病原體，使人們越來越關注循環冷卻水的處理工藝。70年代末，美國進行了大量的循環冷卻水的臭氧處理研究，證明臭氧具有緩蝕、阻垢、殺菌、滅藻、節水、無污染等諸多優點，且處理費用低于傳統的處理方法，所以臭氧處理循環冷卻水具有廣闊的前景。
五、工業廢水處理
臭氧在工業廢水處理中應用十分普遍，常見的有對含酚、含氰及印染廢水處理等。臭氧 能使氰絡鹽中的氰迅速分解，其反應為兩步，先將劇毒的CN-氧化為CNO-，以后再進一步氧化為CO2和N2，能使有毒廢水的毒性降低100倍左右。臭氧對含酚廢水處理，其對酚的降解速度與臭氧投加量與時間有關，且反應中PH值越高反應越快，臭氧消耗越小。臭氧對除分散染料以外的所有染料廢水都有脫色能力，他可以破壞染料中的發色或助色基因，達到脫色效果。國內一項試驗表明，在色度高達1800-2500倍，COD為1100-1800mg/L時，在特定條件下，臭氧可在15min內脫色率達99%，COD去除率接近90%。因工業廢水程度不一，計算臭氧投加量時，一般通過試驗得出數據。
六、復合化臭氧水處理
盡管臭氧具有極強的氧化性，但也有一定的局限性，臭氧并不是萬能的。在污水處理中，對于某些有機物或中間產物，臭氧（特別濃度低時）很難將其氧化和去除。這又要回溯到臭氧的氧化、滅菌、脫色、除味四種基本功能上來，所以對于一些復合化水的處理，臭氧作為一個重要環節是有效的，復雜污水配用生化法、光催化法或藥物輔助都是必要的。即使飲用水，其泥砂、雜質也要配用過濾技術等解決。
七、高濃度臭氧水生成
1、殺菌消毒：
（1）食品廠、制藥廠需要對原材料等物體表面進行過流式浸沒殺菌，而形成無菌的原材料表面（對包裝容器可以高濃度臭氧氣體接觸完成消毒殺菌）。如水果等經過清洗后可達到無菌而可以制成濃縮果汁。
（2）在水產品加工中——冷凍包裝之前，通過高濃度臭氧水噴淋殺菌或過流式浸沒殺菌，對水產制品的衛生指標達到了完美的控制，避免了使用氯化物帶來余氯超標的問題。
（3）在液體食品加工（如飲料、果汁等）和制藥廠的生產過程中，高濃度臭氧水可用于管路、生產設備及盛裝容器的浸泡和沖洗，從而達到高效滅菌。管路、設備及容器表面上的細菌病毒被沖淋及殺死，非常簡單省事。即不會產生死角，還避免了使用其它化學消毒劑帶來的有害物質排放及殘留，而臭氧無任何殘留和二次污染。
（3）可廣泛應用于賓館、酒店、機關食堂，為餐飲具、瓜果蔬菜殺菌消毒；以及兒童玩具、物體表面的殺菌消毒。
2、農藥降解：可以廣泛應用于公共飲食食堂、果蔬加工廠、食品加工廠等處，用來去除農藥、化肥、食品添加劑等有害物質。
3、水處理：可廣泛應用于工業用水的防藻、殺菌，養殖用水的殺菌防病，污水處理過程中的除臭、脫色、滅菌等工藝。
4、食品保鮮：可廣泛應用于冷凍廠、食品加工廠、牲畜屠宰廠等單位生產加工過程中的原料及成品貯存、保鮮、消毒的工藝過程。
5、凈化清潔：
（1）可廣泛應用于賓館、酒店、桑拿浴室、醫院、制藥、食品等行業洗滌衣物
（2）可廣泛應用于公共場合、廁所、生產場地的凈化清潔。
在養殖水體中，O3能降低亞硝酸鹽的濃度，而對氨的降低沒有太大的效果。O3在水體中的濃度過高，會對魚蝦產生危害，在O3>0.5mg/L，魚會出現身體僵硬，呼吸困難，鰓充血腫脹等不適現象，O3在水中的最適濃度為0.05-0.3mg/L。因此，臭氧機應安裝在生物濾池和UV之前，不能安裝在魚池的前面。
O3與有機物的反應，具有選擇性，它會降低UV254和水色。UV254反映的是水中存在腐殖質類大分子有機物以及C=C和C=O芳香族化合物的多少，它的降低可以提高水體的可生化性。水色主要是由于一些腐殖酸等發色基團導致，而發色基團也一般含有C=C和C=O，因此，O3也能降低水色。水色的降低，相應地，濁度也會隨之降低，這樣可以增加紫外線（UV）的效果
泳池水處理應用