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臭氧在民用淨水領域的應用

2018年05月31日15:54 | 來源:人民網-科技頻道
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由於人民生活水平不斷的提高,對生活品質的要求也更為嚴苛。隨著環境治理的推進,整體水質已大幅改善,但距直飲水的標准仍有一定差距。所以,近年來淨水行業取得了飛速的發展,尤其是在民用淨水領域,包括商用及家用兩大市場。

一般淨水器在對水質進行淨化過濾后,存貯在儲水罐內,由於飲水時間的特殊性等,如晚上處理完的水可能需要在儲水罐內存放一整晚,第二天才開始引用,所以存在細菌滋生的風險,須進行額外的殺菌抑菌環節方能安全引用。在這方面,臭氧抑菌因其較高的技術、設備要求,雖未被廣泛使用,但卻已被行業公認是一種安全、可靠、無污染的手段。

臭氧作用於水中污染物有兩種途徑,一種是直接氧化,即臭氧分子和水中的污染物直接作用。這個過程臭氧能氧化水中的一些大分子天然有機物,如腐殖酸、富裡酸等,同時也能氧化一些揮發性有機污染物和一些無機污染物,如鐵、錳離子。直接氧化作用緩慢,且具有一定的選擇性,即臭氧分子隻能和水中含有不飽和鍵的有機污染物或金屬離子作用。另一種途徑是間接氧化,臭氧部分分解產生羥基自由基和水中有機物作用,間接氧化反應相當快,具有非選擇性,能夠和多種污染物反應。

研究表明,臭氧預氧化對水質的綜合作用結果取決於臭氧投量、氧化條件、原水的pH值和鹼度以及水中共存有機物與無機物種類和濃度等一系列影響因素。臭氧預氧化可破壞水中有機物的不飽和鍵,使有機物的分子量降低,可溶解性有機物DOC的濃度升高,具體表現為AOC和BDOC的濃度升高,從而提高有機物的可生化性,但Ames實驗表明部分氧化中間產物具有一定的致突變活性,需要提高臭氧投量來降低這些產物的毒性活性。對於氯化消毒副產物前質,臭氧預氧化可進行一定程度的破壞,或使之轉化成副產物生成勢相對較低的中間產物。

原水經臭氧氧化后再由活性炭過濾處理,水中的大分子有機物被氧化分解為小分子有機物,很容易被活性炭吸收,提高了對原水有機物的出率效果﹔此外,臭氧氧化水中的Mn2+,使其生成Mn02吸附於活性炭的表面而被除去,因而使原水的處理效果較好。ACF的表面官能團及孔隙結構較OAC發達,對有機物和Mn弘的吸附。

中國淨水行業起步比較晚,大家對臭氧的認識還有一個過程,另外臭氧成本也較高,所以應用還並不廣泛。但這依然不能掩蓋其安全、效果好的特點。中國質量檢驗協會淨水設備專業委員會正在努力推行臭氧抑菌作為淨水標准之一,也正在尋找企業及研究機構,探討如何降低該項技術的制造成本,真正服務好老百姓,為廣大民眾提供更高品質的飲用水。

(責編:劉丹(實習生)、熊旭)

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