臭氧在民用净水领域的应用

2018年05月31日15:54  来源:人民网-科技频道
 

由于人民生活水平不断的提高,对生活品质的要求也更为严苛。随着环境治理的推进,整体水质已大幅改善,但距直饮水的标准仍有一定差距。所以,近年来净水行业取得了飞速的发展,尤其是在民用净水领域,包括商用及家用两大市场。

一般净水器在对水质进行净化过滤后,存贮在储水罐内,由于饮水时间的特殊性等,如晚上处理完的水可能需要在储水罐内存放一整晚,第二天才开始引用,所以存在细菌滋生的风险,须进行额外的杀菌抑菌环节方能安全引用。在这方面,臭氧抑菌因其较高的技术、设备要求,虽未被广泛使用,但却已被行业公认是一种安全、可靠、无污染的手段。

臭氧作用于水中污染物有两种途径,一种是直接氧化,即臭氧分子和水中的污染物直接作用。这个过程臭氧能氧化水中的一些大分子天然有机物,如腐殖酸、富里酸等,同时也能氧化一些挥发性有机污染物和一些无机污染物,如铁、锰离子。直接氧化作用缓慢,且具有一定的选择性,即臭氧分子只能和水中含有不饱和键的有机污染物或金属离子作用。另一种途径是间接氧化,臭氧部分分解产生羟基自由基和水中有机物作用,间接氧化反应相当快,具有非选择性,能够和多种污染物反应。

研究表明,臭氧预氧化对水质的综合作用结果取决于臭氧投量、氧化条件、原水的pH值和碱度以及水中共存有机物与无机物种类和浓度等一系列影响因素。臭氧预氧化可破坏水中有机物的不饱和键,使有机物的分子量降低,可溶解性有机物DOC的浓度升高,具体表现为AOC和BDOC的浓度升高,从而提高有机物的可生化性,但Ames实验表明部分氧化中间产物具有一定的致突变活性,需要提高臭氧投量来降低这些产物的毒性活性。对于氯化消毒副产物前质,臭氧预氧化可进行一定程度的破坏,或使之转化成副产物生成势相对较低的中间产物。

原水经臭氧氧化后再由活性炭过滤处理,水中的大分子有机物被氧化分解为小分子有机物,很容易被活性炭吸收,提高了对原水有机物的出率效果;此外,臭氧氧化水中的Mn2+,使其生成Mn02吸附于活性炭的表面而被除去,因而使原水的处理效果较好。ACF的表面官能团及孔隙结构较OAC发达,对有机物和Mn弘的吸附。

中国净水行业起步比较晚,大家对臭氧的认识还有一个过程,另外臭氧成本也较高,所以应用还并不广泛。但这依然不能掩盖其安全、效果好的特点。中国质量检验协会净水设备专业委员会正在努力推行臭氧抑菌作为净水标准之一,也正在寻找企业及研究机构,探讨如何降低该项技术的制造成本,真正服务好老百姓,为广大民众提供更高品质的饮用水。

(责编:刘丹(实习生)、熊旭)

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