臭氧知识：
一、臭氧的发现、产生原理及分类
（一）：臭氧的发现：
臭氧的称谓同它的独特气味最早记载于荷马（ Homer) 的长诗 " 伊里亚德和奥德赛”（ Iliad and Odyssey) 里，他注意了伴随雷电产生的这种气味，并把他的印象写了进去。 1785 年德国物理学家冯·马鲁姆（ Van Marum) 用他的大功率电机进行试验时发现，当空气流过一串电火花时，就产生一种特殊的气味。克鲁伊克仙克（ Cruikshank)1801 年观察到水电解过程中在阳极产生同样气味的气体。 1840 年荷兰的科学家舒贝因（ Schonbein) 向慕尼黑科学院提交的一份备忘录中宣告了臭氧的发现，他在电解和火花放电试验过程中曾闻到一种独特的气味，他还指出，在闪电过后亦可闻到同样的气味。舒贝因断定这是一种新物质产生的气味，他把它命名为“Ozone”( 臭氧 ) ，取自希腊字“Ozein”一词，意为“难闻”
（二）臭氧的产生原理
臭氧发生器工作原理按臭氧产生的方式划分，臭氧发生器主要有三种：高压放电式、紫外线照射式、电解式。
高压放电式发生器该类臭氧发生器是使用一定频率的高压电流制造高压电晕电场，使电场内或电场周围的氧分子发生电化学反应，从而制造臭氧。这种臭氧发生器具有技术成熟、工作稳定、使用寿命长、臭氧产量大（单机可达1Kg/h）等优点，所以是国内外相关行业使用最广泛的臭氧发生器。在高压放电式臭氧发生器中又分为以下几种类型：
（三）分类
1、按发生器的高压电频率划分，有工频（50-60Hz）、中频（400-1000Hz）和高频（>1000Hz）三种。工频发生器由于体积大、功耗高等缺点，已基本退出市场。中、高频发生器具有体积小、功耗低、臭氧产量大等优点，是现在最常用的产品。
2、按使用的气体原料划分，有氧气型和空气型两种。氧气型通常是由氧气瓶或制氧机供应氧气。空气型通常是使用洁净干燥的压缩空气作为原料。由于臭氧是靠氧气来产生的，而空气中氧气的含量只有21%，所以空气型发生器产生的臭氧浓度相对较低，而瓶装或制氧机的氧气纯度都在90%以上，所以氧气型发生器的臭氧浓度较高。
3、按冷却方式划分，有水冷型和风冷型。臭氧发生器工作时会产生大量的热能，需要冷却，否则臭氧会因高温而边产生边分解。水冷型发生器冷却效果好，工作稳定，臭氧无衰减，并能长时间连续工作，但结构复杂，成本稍高。风冷型冷却效果不够理想，臭氧衰减明显。总体性能稳定的高性能臭氧发生器通常都是水冷式的。风冷一般只用于臭氧产量较小的中低档臭氧发生器。在选用发生器时，应尽量选用水冷型的。
4、按介电材料划分，常见的有石英管（玻璃的一种）、陶瓷板、陶瓷管、玻璃管和搪瓷管等几种类型。使用各类介电材料制造的臭氧发生器市场上均有销售，其性能各有
不同，玻璃介电体成本低性能稳是人工制造臭氧使用最早的材料之一，但机械强度差。陶瓷和玻璃类似但陶瓷不宜加工特别在大型臭氧机中使用受到限制。搪瓷是一种新型介电材料，介质和电极于一体机械强度高、可精密加工精度较高，在大中型臭氧发生器中广泛使用，但制造成本较高。
5、按臭氧发生器结构划分，有间隙放电式（DBD）和开放式两种。间隙放电式的结构特点是臭氧在内外电极区间的间隙内产生臭氧，臭氧能够集中收集输出使用其浓度较高，如用于水处理。开放式发生器的电极是裸露在空气中的，所产生的臭氧直接扩散到空气中，因臭氧浓度较低通常只用于较小空间的空气灭菌或某些小型物品表面消毒。间隙放电式发生器可代替开放式发生器使用。但间隙放电式臭氧发生器成本远高于开放式。
二、臭氧的理化性质：
（一）物理性质，
臭氧是一种具有刺激性特殊气味的不稳定气体，分子结构如图所示。它可在地球同温层内光化学合成，但是在地平面上仅以极低浓度存在。
共振杂化分子的四种典型形
一种简化的分子轨道图
（1）一般物理性质
在常温下，臭氧为蓝色气体，不过在常温下，蓝色并不明显，除非是相当厚的气体。臭氧的主要物理性质列于表 1-1, 液体密度和蒸汽压列于表 1-2 。
表4.1 纯臭氧的物理性质
熔点（ 760mmHg）/℃-192.5±
0.4
气体密度（ 0℃）/(g/L) 2.144
沸点（ 760mmHg）/℃-111.9±
0.3
蒸发热（ -112℃）/(J/L) 316.8
临界温度 /℃-12.1 临界密度 /(g/ml) 0.437
临界压力 /atm 54.6 固态臭氧密度（ 77.4K）
/(g/cm 3 )
1.728
临界体积（ cm 3 /mol）111 液态热容（ 90～105K）
/(cal/k)
0.425+0.0014×
（T-9）
液态臭氧的粘滞度 77.6K(Pa ·s) 90.2K(Pa ·s)
0.00417 0.00156
汽化热 -111.9℃ -183℃ 14277 15282 表面张力（ cyn/cm ）①
77.2K
90.2K 43.8
38.4
生成热
气体（ 298.15k ） 液体（ 90.15k ） 理想气体（ 0k ） 142.98 125.60 145.45 等张比容（ 90.2K ） 75.7 生成自由能（气体，
298.15k ）
162.82 介电常数（液态 90.2k ） 4.79
偶极距 /Debye(德拜)
0.55 磁化率（ cm-g-s 单位）
气体/液体
0.002×
10 -6
0.150
①1dyn=10 -3 N/m;1atm=101.325Pa;1cal=4.18J 。
表 4.2 臭氧的液体密度和蒸气压
温度 /℃ 液体密度 /(g/cm 3
) 液体蒸气压 /mmHg 温度 /℃ 液体密度 / （ g/cm 3 ) 液体蒸气压
/mmHg
-183 1.574 0.11 -140 1.442 74.2 -180 1.566 0.21 -130 1.410 190 -170 1.535 1.41 -120 1.318 427 -160 1.504 6.75
-110 1.347 865 -150 1.473 24.3 -100 1.316 1605
（2）臭氧的溶解度 臭氧略溶于水，标准压力和温度下（ STP ），其溶解度比氧大 13 倍（见表 1-3 ），比空气大 25 倍。
表 4.3 臭氧在水中的溶解度（气体分压为 10 5 Pa ） /(ml/L) 气体 密度（ g/L) 温度 /℃ 0 10 20 30
O 2 1.492 49.3 38.4 31.4 26.7 O 3 2.143 641 520 368 233 空气
1.2928
28.8
23.6 18.7
16.1
将臭氧通入蒸馏水中，可以测出不同温度、不同压力下臭氧在水中的溶解度。
图 2-2 是在压力为 1atm 时，纯臭氧在水中的溶解度和温度的关系曲线。从图2-2 知，当温度为 0℃时，纯臭氧在水中的溶解度可达 2.858×10 -2
mol/L(1372mg/L).
臭氧和其他气体一样，在水中的溶解度符合亨利定律，即在一定温度下，任何气体溶解于已知液体中的质量，将与该气体作用在液体上的分压成正比，而亨利常数的大小只是温度的函数，与浓度无关。
C=K H P(1-1)
式中 C －臭氧在水中的溶解度， mg/L ；
P －臭氧化空气中臭氧的分压， kPa ；
K H －亨利常数， mg/ （ L·kPa ）。
从式（ 1-1 ）知，由于实际生产中采用的多是臭氧化空气，其臭氧的分压很小，故臭氧的溶解度远远小于表 1-3 中的数据。例如，用空气为原料的臭氧发生器生产的臭氧化空气，臭氧只占 0.6 ％～ 1.2 ％（体积）。根据气态方程及道尔顿分压定律知，臭氧的分压也只有臭氧化空气压力的 0.6 ％～ 1.2 ％。因此，当水温为 25℃时，将这种臭氧化空气加入水中，臭氧的溶解度只有
（ 0.625 ～ 1.458 ）×10 -4 mol/L(3 ～ 7mg/L) 。
表 4.4 低浓度臭氧在水中的溶解度 /(mg/L)
气体质量百分比含量 /%
温度 /℃
0 5 10 15 20 25 30
1 8.31 7.39 6.5 5.6 4.29 3.53 2.7
1.5 1
2.47 11.09 9.75 8.4 6.43 5.09 4.04
2 16.64 17.79 1
3 11.19 8.57 7.05 5.39
3 24.92 22.18 19.5 16.79 12.86 10.58 8.09
在一般水处理中，臭氧浓度较低，所以在水中的溶解度并不大。在较低浓度下，臭氧在水中的溶解度基本满足亨利定律。低浓度臭氧在水中的溶解度见表 4-4 。
（二）臭氧的化学性质
1. 臭氧的化学性质极不稳定，在空气和水中都会慢慢分解成氧气，其反应式为：2O3→3O2＋ 285kJ （ 1-2 ）
由于分解时放出大量热量，故当其含量在 25 ％以上时，很容易爆炸。但一般臭氧化空气中臭氧的含量很难超过 10 ％，在臭氧用于饮用水处理的较长历史过程中，还没有一例氧爆炸的事例。含量为 1 ％以下的臭氧，在常温常压的空气中分解半衰期为 16h 左右。随着温度的升高，分解速度加快，温度超过 100℃时，分解非常剧烈，达到 270℃高温时，可立即转化为氧气。臭氧在水中的分解速度比空气中快的多。在含有杂质的水溶液中臭氧迅速回复到形成它的氧气。如水中臭氧浓度为 6.25×10 -5mol/L(3mg/l) 时，其半衰期为 5 ～ 30min ，但在纯水中分解速度较慢，如在蒸馏水或自来水中的半衰期大约是 20min
（ 20℃），然而在二次蒸馏水中，经过 85min 后臭氧分解只有 10 ％，若水温接近 0℃时，臭氧会变得更加稳定。
臭氧在水中的分解速度随水温和 PH 值的提高而加快，图 2.3 为 PH=7 时，水温和分解速度的关系，图 2.4为 20℃， PH 和分解速度的关系。
为提高臭氧利用率，水处理过程中要求臭氧分解得慢一些，而为了减轻臭氧对环境的污染，则要求处理后尾气中的臭氧分解快一些。
2. 臭氧的氧化能力
臭氧得氧化能力极强，其氧化还原电位仅次于 F 2 ，在其应用中主要用这一特性。从表 1-5 中看出。
从表 1-5 可知，臭氧的标准电极电位除比氟低之外，比氧、氯、二氧化氯及高锰酸钾等氧化剂都高。说明臭氧是常用氧化剂中氧化能力最强的。同时，臭氧反应后的生成物是氧气，所以臭氧是高效的无二次污染的氧化剂。
表 1-5 氧化还原电位比较
名称分子式标准电极电位 /mv 名称分子式标准电极电位 /mv 氟F2 2.87 二氧化氯 ClO
2
1.50
臭氧O
32.07 氯Cl
2
1.36
过氧化氢H
2O
2
1.78 氧O
2
1.23
高锰酸钾MnO
4
- 1.67
3. 臭氧的氧化反应
a 、与无机物的氧化反应
⑴臭氧与亚铁的反应
⑵臭氧与 Mn2+ 的反应
⑶臭氧与硫化物的反应
⑷臭氧与硫氰化物的反应
⑸臭氧与氰化物的反应
总反应为：
⑹臭氧与氯的反应
b 、臭氧与有机物的反应
臭氧在水溶液中与有机物的反应极其复杂，下面仅以大家公认的几种反应式列出以供参考。
⑴臭氧与烯烃类化合物的反应臭氧容易与具有双链的烯烃化合物发生反应，反应历程描述如下：
式中 G 代表 OH 、 OCH3 、 OCCH3 等基。反应的最终产物可能是单体的、聚合的、或交错的臭氧化物的混合体。臭氧化物分解成醛和酸。
⑵臭氧和芳香族化合物的反应臭氧和芳香族化合物的反应较慢，在系列苯＜萘＜菲＜嵌二萘＜蒽中，其反应速度常数逐渐增大。其
⑶对核蛋白（氨基酸）系的反应
⑷对有机氨的氧化
臭氧在下列混合物的氧化顺序为
链烯烃＞胺＞酚＞多环芳香烃＞醇＞醛＞链烷烃
c 、臭氧的毒性和腐蚀性
臭氧属于有害气体，浓度为 6.25×10 -6 mol/L(0.3mg/m3 ) 时，对眼、鼻、喉有刺激的感觉；浓度 (6.25-62.5)×10 -5 mol/L(3 ～ 30mg/m3 ) 时，出现头疼及呼吸器官局部麻痹等症 ; 臭氧浓度为 3.125×10 -4～ 1.25×10
-3mol/L(15 ～ 60mg/m 3 )时 , 则对人体有危害。其毒性还和接触时间有关，例如长期接触 1.748×10 -7 mol/L(4ppm) 以下的臭氧会引起永久性心脏障碍，但接触 20ppm 以下的臭氧不超过 2h ，对人体无永久性危害。因此，臭氧浓度的允许值定为 4.46×10 -9 mol/L(0.1ppm)8h. 由于臭氧的臭味很浓，浓度为4.46×10 -9 mol/L(0.1ppm) 时，人们就感觉到，因此，世界上使用臭氧已有一百多年的历史，至今也没有发现一例因臭氧中毒而导致死亡的报道。
臭氧具有很强的氧化性，除了金和铂外，臭氧化空气几乎对所有的金属都有腐蚀作用。铝、锌、铅与臭氧接触会被强烈氧化，但含铬铁合金基本上不受臭氧腐蚀。基于这一点，生产上常使用含 25 ％ Cr 的铬铁合金（不锈钢）来制造臭氧发生设备和加注设备中与臭氧直接接触的部件。
臭氧对非金属材料也有了强烈的腐蚀作用，即使在别处使用得相当稳定得聚氯乙烯塑料滤板等，在臭氧加注设备中使用不久便见疏松、开裂和穿孔。在臭氧发生设备和计量设备中，不能用普通橡胶作密封材料，必须采用耐腐蚀能力强的硅橡胶或耐酸橡胶等。
四、臭氧的消毒实验，
鉴于臭氧有很强的氧化性，那么我们来做一个消毒实验证明它，Burleson 等试验将臭氧气体通入染有金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、荧光假单胞菌、鼠伤寒沙门氏菌、福氏痢疾杆菌、霍乱弧菌的磷酸盐缓冲液中，作用15秒后，以上细菌全部杀灭；白希尧等发现臭氧水溶液杀菌作用强大，且速度极快，浓度为
0.3mg/L的臭氧水溶液作用1分钟，大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的杀灭率均达100%。
臭氧对细菌芽胞瞿发林等报告，以5.5mg/m3的臭氧作用下45分钟，可将100mL塑料瓶内滴染的枯草杆菌黑色变种芽胞100%杀灭；居喜娟等报道，在1m3试验柜内，开启500mg/h的臭氧发生器60分钟可对空气中的枯草杆菌黑色变种芽胞杀灭率达 99.95%；欧阳川等在动态试验条件下，将臭氧气体通入染菌井水中，臭氧浓度达3.8-4.6mg/L时，作用3-10分钟，水中枯草杆菌黑色变种芽孢杀灭率达99.999%。
臭氧对病毒李绍忱等试验发现，经10.3mg/m3浓度臭氧作用30分钟后，乙型肝炎表面抗原（HbsAg）的滴度从1:256降至1:64。史江等报告，臭氧浓度13.6mg/m3时使用30分钟，使HbsAg破坏99.99%，使用甲型肝炎病毒抗原（HAAg）破坏100%；Wolo等实验证明0.5ppm的臭氧可灭活空气中的甲型流感病毒99%；Herbold等报告，在20℃水中，臭氧浓度为0.13mg/L时，可以100%的灭活脊髓灰质炎病毒I型（PVI）。臭氧灭活病毒速度极快，当臭氧浓度分别为
0.09mg/L-0.8mg/L时，在反应最初5秒钟内，噬菌体T2即可被灭活5-7个对数值。Finch发现水中含臭氧浓度40μg/L时，作用20秒钟，可使大肠杆菌噬菌体ms2灭活4个对数值。Vaughn等在4℃条件下，对比了臭氧对猿轮状病毒SA-H 和人轮状病毒2型的灭活效果,发现两种病毒均能被0.25mg/L的臭氧迅速灭活。Crpend等检测了经臭氧处理后的血清中爱滋病毒(HIV)的灭活情况，证明当臭氧浓度为4mg/L时，可将滴度为106CID50/mL HIV全部灭活，病毒滴度下降6个对数值。
臭氧对真菌汪华明等报道,臭氧浓度为9.6mg/L时，作用100分钟对杂色曲霉与桃色拟毒霉的杀灭率达100%，对蜡叶枝孢霉23mg/L30分钟、青黑霉在
12.5mg/L作用35分钟、桔青霉在15.4mg/L作用30分钟，尖镰孢霉在15.5mg/L 时作用20分钟，均可达100%灭活率。对于烟曲霉、细交链孢霉、爪哇毛霉等，在臭氧浓度为3.85-10.7mg/L时作用10-20分钟灭活率达96.4%。伍学洲等发现，臭氧在30分钟内对青霉菌的杀灭率为93.8%，对毛霉菌的杀灭率为100%；白希尧等报告，浓度为15mg/L的臭氧水溶液作用1分钟，可100%地杀灭试验中的黑曲霉和酵母。
臭氧对原虫 Finch等比较了22℃时臭氧对兰氏贾弟鞭毛虫和鼠型贾弟鞭毛虫色曩的灭活效果，当Ct值0.86mg.min/L时，可使鼠型贾弟鞭毛虫减少4个对
数值，Ct值为2.5mg.min/L时，使兰氏贾弟鞭毛虫减少4个对数值。Korich等比较了臭氧、二氧化氯、氯对净化水中的微小隐孢子虫卵囊的灭活作用试验证明，1ppm的臭氧作用5分钟可以灭活90%的卵囊，1.3ppm的二氧化氯则需作用1小时，80ppm的氯则需作用1.5小时才能达到同样效果。
五、臭氧与同类消毒剂的比较：
方
法
分子式优缺点适用条件
液氯
CI2
氯含量：
99%
优点：1、余氯具有持续的消毒作用。2、成本低CI2为工厂
出售成品。不需要复杂的设备，操作简单，通过加氯机投
配，计量准确。
缺点1、氯为有毒气体，泄漏时对人畜造成损害。3、消毒
时会产生氯酚味。用于自来水厂水源受到污染时，会产生
有机氯化物对人体有害。
适用于处理站与病房、居住
区保持一定距离，容易购得液氯
的大、中型医院或大型建筑中水
的消毒。处理站必须设置加氯机
及安全防护、计量、监测装置。
管理人员必须经过正式培训。
次氯酸
钠发生器
NaOCI
氯含量：
9~12‰
优点：1、具有余氯的持续消毒作用。 2、比液氯安全。 3、
使用及建造成本比液氯高但较漂白粉低。
缺点：1、不能贮存必须现场制备使用。2、必须定期维修
清洗电解管。3、必须耗用一定的动力及食盐，劳动强度大。
4、氢气在空气中超过一定浓度时有爆炸可能。
、
适用于无法与居民区、病房
保持一定距离或无法购得液氯
的大中型医院或建筑中水处理
站的消毒。
商品次
氯酸钠溶液
NaOCI
氯含量：
10%
优点：1、具有氯的持续消毒作用。2、无任何安全问题。3、
工艺简单、价格比液氯略高、管理方便。4、不耗水、不耗
电。5、完全自动控制，勿需专人值守。
缺点：1、贮存时间短，只有7天以下。
适用于各类大中小型医院
和建筑中水处理站污水或中水
消毒。
电
解法二氧化氯发生器
含氯量：
据样本资料
介绍产品内
容；
CIO2、O3、
CI2、H2O2但
含量不清
：1、二氧化氯（二氧化氯含量必须大于50%的前提下）较氯的
效果好，具有氯的持续消毒作用。
优点 1、比液氯安全。
缺点：1、不能贮存，必须现场制备。 2、必须定期维修，
成本高。3、必须耗用动力及食盐，操作劳动强度大。4、
注意氢气在空气中的含量勿使爆炸。
由于各厂家产品不能提出二氧化氯的含量，故其优缺点不
易评价。
由于其优缺点不易评价，不
了解运行成功经验，故无法提出
适用范围。选用时应详细进行调
查研究，进行技术经济比较，美
国、德国、日本未见此种设备。
须保证产品二氧化氯含量大于
50%。
化学法二氧化
氯发生器CIO2
优点：1、二氧化氯较氯的效果好，具有氯的持续消毒作用。
2、比液氯安全。
3、对芽孢和病毒有较强的消毒作用，接
触时间短。4、不会生成有机氯化致癌物。
缺点：1、必须按操作规程管理注意气态ClO2有爆炸的可能。
2、不能贮存，必须现场制备使用.
3、操作要求管理条件较
高，注意原料贮存，防止爆炸，防丢失。4、运行成本高。
国内产品工艺与国外不同，须
在自控、计量、安全等方面进一
步改进。
可适用于水的消毒处理，但
必须进行调查研究和技术经济
比较。
次氯
酸钙Ca(OCI2)
优点：1、运行安全有持续消毒作用。 2、工艺简单，可
较长期贮存。
缺点：1、运行费用高。2、不易按污水流量定比投配消毒
剂。
紫外线优点（1）不产生有毒有害副产物，不增加饮用水的AOC含量。紫外线消毒不改变有机物的特性，并且由于不投加化学药剂，不会产生对人体有害的副产物，并且不会增加AOC 和BDOC等损害管网水生物稳定性的副产物。
（2）能降低臭味和降解微量有机物，紫外线对水中多种微量有机物具有一定的降解能力，并且能够降低水的臭和味。缺点：
1) 无持续杀菌能力，消毒后的水如果遇到新的污染源，会再次被污染，需与氯配合使用
2) 浊度及水中悬浮物对紫外杀菌有较大影响，降低消毒效果；(3) 紫外灯套管容易结垢，影响紫外光的透出和杀菌
六、臭氧化消毒技术的优缺点及应用： （一）优点：
1．臭氧消毒作用是极强的，杀菌力强，菌谱宽，不管是细菌病毒，还是未
萌动的饱子都具有杀灭作用。
2．杀灭速度快，约为氯的百倍以上
3．臭氧消毒过程中产生的氧化物是无毒、无味、能生物降解的物质。 4．臭氧能很快分解成为氧，不会产生二次污染，被人们称之为“洁净的消毒剂”。所以，过分使用不会产生危害。
5．臭氧的消毒作用受pH 和温度影响较小。 6．臭氧是气体游离状态，消毒中不会产生死角。
7．臭氧在消毒过程中，通过其氧化絮凝作用起到一定的净化作用。 8．臭氧消毒技术可用于饮用水、海水、污水处理，也可用于环境物体等的消毒，应用范围广，被称之为“万能消毒剂”
9．臭氧在应用中，只能就地产生。所以，简便、安全、可靠、经济。 10．臭氧在标准状态下的密度为2.143g/L
11、有强氧化能力，为最活泼的氧化剂之一。对微生物芽孢具较强的杀伤力。消毒效果好，接触时间短。
效果，因此需要对套管进行定期的清洗以及采取表面降温措施来防止管垢的形成；（4) 细菌的复活现象，一些细菌被紫外照射失活的病毒细菌可通过光的协助修复自身被破坏的组织，达到复活目的，另外一些细菌可能存在着暗复活现象(无需光照)
光触媒 优点：效果持久，两年左右。缺点：1、必须要有紫外线光的照射，才能发生变化2、就上一点而言，所以决定了他的使用范围
三氯异氰尿酸
C 3
CL 3N 3O 3 优点：1、具有液氯的持续消毒作用。2、投加设备简单建造费用低。 3、无需专人管理。
缺点：1、运行费用高。 2、很难按污水量定比投加。3、
溶解速度迟缓。
12、能除臭、脱色、去除氧化铁、酚、锰。
13、不会生成有机氯化物。
（二）臭氧灭菌的缺点
1、臭氧对物体有氧化性，主要是对天然橡胶或天然橡胶制品以及铜
制品（有水汽存在时）有一定的腐蚀。对于其他材料因臭氧灭菌时间短腐蚀微弱可忽略不计。
2、臭氧发生器工作时，不宜导入超过爆炸极限的易燃性气体。（三）应用
杀菌：微菌、肉毒杆菌、芽胞杆菌、肠肉细菌、大肠菌、赤痢菌、杆菌孢子、葡萄状球菌、滤过性病毒及脊髓灰质炎病毒等。
解毒：碳酸、ABS、BOD、硫化物、氰酸钾、器具消毒、容器消毒、亚硫酸盐、各种化学成份及分解农药残留毒素。
脱色：纤维漂白、食品漂白、染整废水、纸桨废水、粪尿脱色、工业废水及给水排水脱色等。
除臭：鱼腥臭、肉类异味、海产异味、水果异味、流汗臭、排泄物臭、硫化物臭、刺激性、低级脂肪酸之刺激臭及消毒药水味（如：氯、福尔马林）等。
其他：除藻、去除无机物、去除悬浮物、含丰富溶氧、活化矿物质等。
七、臭氧的应用领域：
1、水处理：水产养殖、污水处理、废水处理、饮用水处理、中水回用处理、生产用水处理、游泳池水处理、循环冷却水系统处理，纯净水、矿泉水处理、生活用水处理等等。
2、空气处理：冷库、养殖场、加工设备、废气处理、工作服消毒、大棚蔬菜种植、蛋、水果、蔬菜杀菌消毒处理，生产车间、食品、医药，医疗机构、生产加工过程中的应用、病房、手术室、衣物、床、口腔、妇科椎间盘突出、皮肤病、手术器具、家庭厨房，卫生间，卧室、客厅等等空间消毒杀菌、衣物除臭等等。
3、工业化学领域：香料催化、纸浆漂白、碳素纤维处理、去除农药残余物、塑料表面处理、生化污染分解处理等等
臭氧层小知识(一） 众所周知，太阳辐射的紫外线对生物有很强的杀伤力。幸运的是，距地球表面 25 —50 公里处有一臭氧层。臭氧是地球大气层中的一种微量气体，它是由三个氧原子（O3）结合在一起的蓝色、有刺激性的气体。尽管臭氧层在地球表面并不太厚，若在气温0℃ 时，将地表大气中的臭氧全部压缩到一个标准大气压时，臭氧层的总厚度才不过 3 毫米左右，但它却能吸收太阳辐射出的 99% 的紫外线。就像地球的一道天然保护屏障，使地球上的万物免遭紫外线的伤害。因此，臭氧层也被誉为是地球的“保护伞”。1985 年，英国科学家法尔曼等人在南极哈雷湾观测站发现：在过去 10 —15 年间、每到春天南极上空的臭氧浓度就会减少约 30%，有近 95% 的臭氧被破坏。从地面上观测，高空的臭氧层已极其稀薄，与周围相比像是形成一个“洞”，直径达上千公里，“臭氧洞”由此而得名。卫星观测表明，此洞覆盖面积有时比美国的国土面积还要大。到 1998 年臭氧空洞面积比 1997 年增大约 15%，几乎相当于三个澳大利亚大。前不久，日本环境厅发表的一项报告称，1998 年南极上空臭氧空洞面积已达到历史最高记录，为 2720 万平方公里，比南极大陆还大约 1 倍。美、日、英、俄等国家联合观测发现，近年来，北极上空臭氧层也减少了 20%。在被称为是世界上“第三极”的青藏高原，中国大气物理及气象学者的观测也发现，青藏高原上空的臭氧正在以每 10 年 2.7% 的速度减少。根据全球总臭氧观测的结果表明，除赤道外，1978 — 1991 年总臭氧每 10 年间就减少 1% — 5%。自 30 年代以来，氟氯碳被广泛用作冰箱、冷冻机。空调等设备的制冷剂，聚氨醋泡沫和聚乙烯/聚苯乙烯泡沫中的发泡剂，气雾剂制品中的推进剂，电子线路板、精密金属零部件等的清洗剂及烟丝的膨胀剂等。哈龙则主要用作灭火器中的灭火剂。上述化学物质非常稳定，排到大气中可存留数一年，甚至 100 年左右，因此最终会破坏臭氧层。关闭窗口 臭氧层小知识（二） 大气平流层中距地面 20-40 公里的范围内有一圈特殊的大气层，这一层大气中臭氧含量特别高。大气平均臭氧含量大约是 0.3ppm，而这里的臭氧含量接近 10ppm，高空大气层中 90% 的臭氧集中在这里，所以叫它臭氧层。臭氧层在保护地球方面具有特别的功能：对于太阳光中与生物无害的可见光和 A 段紫外线，将它们大部分吸收，小部分放行，让它们到达地面杀菌消毒，又不至于对人体健康造成危害。所以说臭氧层是保护地球的无缝天衣。空调、电冰箱用的制冷剂氯氟烃其商品名叫氟里昂。氯氟烃在低层大气中稳定，游荡 10 年左右的时间进入同温层，直至穿出臭氧层。穿出臭氧层后，在强烈紫外线的作用下，氯氟烃迅速分解，产生氯原子，氯原子极为活泼，专门拆散臭氧分子，使臭氧层逐渐变薄，出现空洞。人类已经把 1500 万吨以上的氯氟烃排放到大气中。进入大气中的氯氟烃，只有一部分参与臭氧层破坏作用，大部分还在大气中游荡，因而，虽然现在很多地方已停止生产和使用氯氟烃，臭氧层仍然会继续遭到破坏。何况，除了氯氟烃外，工业废气、汽车和飞机的尾气、核爆炸产物、氨肥的分解物，其中可能含有氮氧化物、一氧化碳、甲烷等几十种化学物质，都是破坏臭氧层的因素。
臭氧是怎么产生的？ 臭氧(ozone，O3) 常温下为无色气体，有一股特殊的草腥味，有极强的氧化能力，稳定性极差，常温下可自行分解为氧，通常以稀薄的状态混合于大气中。 由于臭氧是一种不稳定的气体，不能储存运输，因而臭氧必须在使用现场发生制备. 臭氧的制取主要有：电化学法、光化学法及电晕放电法。 【电化学法】 电化学法是利用直流电源电解含氧电解质（纯净水）产生臭氧的方法。这种发生器能制取高浓度的臭氧水，制造成本低，使用和维修简单。但由于有臭氧产量无法做大、电极使用寿命短、臭氧不容易收集等方面的缺点，其用途范围受到限制。 目前这种发生器只是在一些特定的小型设备上或某些特定场所内使用，不具备取代高压放电式发生器的条件。但在医疗、食品加工、养殖业及家庭应用等方面具有广泛前景。 【光化学法】 光化学法实质是仿效大气层上空紫外线促使氧分子分解并聚合成臭氧的方法，即用人工产生的紫外线促使氧分子分解并聚合成臭氧的方法。此种方法产生出波长λ185nm(10-9m)的紫外光谱，这种光最容易被O2吸收而达到产生臭氧的效果，在美国称之为臭氧灯。 此种方法产生臭氧的优点是对温度、湿度不敏感，具有很好的重复性；同时，可以通过灯功率线型控制臭氧浓度、产量。这些特点对于臭氧用于人体治疗及作为仪器的臭氧标准原是非常合适的。缺点是能耗较高、产量低，不适合大规模使用。 【电晕放电法】(目前普高采用的臭氧发生技术，展坤建议使用方式) 电晕放电法是模仿自然界雷电产生臭氧的方法，通过人为的交变高压电场在气体中产生电晕，电晕中的自由高能离子离解O2分子，经碰撞聚和为O3分子。 这种臭氧发生器具有技术成熟、工作稳定、使用寿命长、臭氧产量大（单机可达1Kg/h）等优点，所以是国内外相关行业使用最广泛的臭氧发生器。世界上现在单机产量最高的达300Kg/h。衣物三期三刘玲三益另留
臭氧知识 臭氧（O?）又称为超氧，是氧气（O?）的同素异形体，在常温下，它是一种有特殊臭味的淡蓝色气体。臭氧主要分布在10~50km 高度的平流层大气中，极大值在20~30km高度之间。 1840年德国C.F.舍拜恩在电解稀硫酸时，发现有一种特殊臭味的气体释出，因此将它命名为臭氧。在常温常压下，稳定性较差，可自行分解为氧气。臭氧具有青草的味道，吸入少量对人体有益，吸入过量对人体健康有一定危害。不可燃，纯净物。氧气通过电击可变为臭氧。 臭氧可用于净化空气，漂白饮用水，杀菌，处理工业废物和作为漂白剂。 基本信息 ?中文名称臭氧, 英文名ozone ,化学式O?,熔点-192℃ ?沸点-111℃ ,水溶性, 1体积水溶解0.494体积臭氧, ?密度2.14g/L(0°C，0.1MP),外观常温下蓝色气体,应用用于医学、农业、餐饮业、杀菌等. ?工作场所安全限值0.15ppm 一、基本概述
3个氧原子。大气中90%以上的臭氧存在于大气层的上部或平流层，离地面有10～50千米，能对阻挡紫外线，对人类有保护作用。 二、发现过程 英文臭氧（Ozone）一词源自希腊语ozon，意为“嗅”。 1840年德国C.F.舍拜恩在电解稀硫酸时，发现有一种特殊臭味的气体释出，因此将它命名为臭氧。当大气层中的氧气发生光化学作用时，便产生了臭氧，因此，在离地面垂直高度15～25千米处形成臭氧层，它的浓度为0.2ppm。臭氧的气体明显地呈蓝色，液态呈暗蓝色，固态呈蓝黑色。它的分子结构呈三角形。臭氧不稳定，在常温下慢慢分解，200℃时迅速分解，它比氧的氧化性更强，能将金属银氧化为过氧化银，将硫化铅氧化为硫酸铅，它还能氧化有机化合物，如靛蓝遇臭氧会脱色。臭氧在水中的溶解度较氧大，0℃,一标准大气压时，一体积水可溶解0.494体积臭氧。臭氧能刺激粘液膜，它对人体有毒，长时间在含0.1ppm臭氧的空气中呼吸是不安全的。臭氧层能吸收大部分波长短的射线（如紫外线），起着保护人类和其他生物的作用。 臭氧可用于净化空气，漂白饮用水，杀菌，处理工业废物和作为漂白剂。
臭 氧 知 识 综 述 作者：张学志2005年10月10日
一.臭氧知识 (3) 1.什么是臭氧 (3) 2.臭氧基础知识 (3) 臭氧的制备 (4) 3.臭氧的性质 (5) 臭氧的物理性质 (10) 臭氧的化学性质 (11) 4.臭氧的用途 (12) 臭氧的应用 (12) 臭氧与其它消毒技术的比较 (13) 二.臭氧制造技术 (14) 1.光化学法–紫外线臭氧发生器 (14) 2.电化学法–电解纯水臭氧发生器 (15) 3.电晕放电法–臭氧发生器 (15) 三.臭氧投加装置 (17) 1.塔式鼓泡反应器 (17) 2.池式鼓泡反应器 (21) 3.尼可尼混合泵 (31) 四.臭氧分解装置 (32) 1.基本情况 (32) 2.各种分解方法 (32) 五.臭氧检测 (38) 1.检测的必要性 (38) 2.检测方法 (39) 六.臭氧系统 (43) 1.标准臭氧系统 (43) 2.气源处理系统 (43) 3.冷却系统 (44) 4.电源系统 (44) 5.合成系统 (45) 七.臭氧应用 (47) 1.自来水应用 (47) 2.净水处理 (51) 3.游泳池臭氧应用 (53) 4.空间消毒 (55) 5.工业氧化 (56) 八.名词解释 (58)
一.臭氧知识 1.什么是臭氧 人类发现臭氧已经有一百年的历史。在距离地球表面15-25公里的高空，因受太阳紫外线照射的缘故，形成了包围在地球外围空间的臭氧层，这厚厚的臭氧层正是人类赖以生存的保护伞。这就是大多数人对臭氧的全部认识。 1840年德国科学家舒贝因发现，他在电解和火花放电试验过程中曾闻到有一种特殊的气味，同时,他还指出在闪电过后也闻到同样的气味。舒贝因将此异味确定为O3，命名为OZONE（臭氧），取自希腊语“Ozein”一词，意为“难闻”。 臭氧，又名三原子氧，因其类似鱼腥味的臭味而得名。其分子式为O3 ，是氧气的同素异形体，具有它自身的独特性质： 1.在自然条件下，它是淡蓝色的气体； 2.它有一种类似雷电后的腥臭味； 3.在标准压力和常温下，它在水中的溶解度是氧气的13倍； 4.臭氧比空气重，是空气的1.658倍； 5.臭氧有很强的氧化力，是已知最强的氧化剂之一； 6.正常情况下，臭氧极不稳定，容易分解成氧气； 7.臭氧分子是逆磁性的，易结合一个电子成为负离子分子； 8.臭氧在空气中的半衰期一般为20-50分钟，随温度与湿度的增高而加快； 9.臭氧在水中半衰期约为35分钟随水质与水温的不同而异； 10.臭氧在冰中极为稳定，其半衰期为2000年。 2.臭氧基础知识 概述 : 臭氧的称谓同它的独特气味最早记载于荷马（ Homer) 的长诗 " 伊里亚德和奥德赛”（ Iliad and Odyssey) 里，他注意了伴随雷电产生的这种气味，并把他的印象写了进去。因此在圣经第12 章奥德赛第 417 节里，有丘比特（ Jupiter) 用雷电击船，船内“完全充满了硫黄臭味”。 1785 年德国物理学家冯·马鲁姆（ Van Marum) 用他的大功率电机进行试验时发现，当空气流过一串电火花时，就产生一种特殊的气味。克鲁伊克仙克（ Cruikshank)1801 年观察到水电解过程中在阳极产生同样气味的气体。 1840 年荷兰的科学家舒贝因（ Schonbein) 向慕尼黑科学院提交的一份备忘录中宣告了臭氧的发现，他在电解和火花放电试验过程中曾闻到一种独特的气味，他还指出，在闪电过后亦可闻到同样的气味。舒贝因断定这是一种新物质产生的气味，他把它命名为“Ozone”( 臭氧 ) ，取自希腊字“Ozein”一词，意为“难闻”。 1845 年，德·拉·里韦（ De La Rive) 和马里亚斯（ Marignac) 通过用纯氧电火花作用获得了臭氧。 1848 年亨特（ Hunt) 根据当时所了解的臭氧的性质得出他的判断，预言臭氧为三个原子氧。1860 年安德鲁（ Andrew) 和泰特（ Tait) 发现氧气在转化为臭氧的过程中体积减少。然而当臭氧转化为氧气时恢复到原有的体积，同时还发现少量的汞或金属银具有分解臭氧的能力。 1866 年索雷特（ Soret) 利用通过电解得到臭氧和氧的混合气体进行试验，断定臭氧的密度是氧的 1.5 倍。为验证此结论，索雷特测定了臭氧向空气中扩散的速率，并将其与同一方法测定得的二氧化碳扩散速率相比。估算出臭氧与二氧化碳的密度比，发现它存在着与 CO2: O3 ＝ 44:48 完全一致的关系。 1857 年，冯·西门斯（ Von Siemens) 研制出了臭氧发生管，臭氧技术有了很大进步。这种类型的臭氧发生器，成为当时大量应用的放电臭氧发生器的原型。西门斯第一台臭氧发生器基本上是由两根玻璃管构成的，外管外壁和内管内壁均用锡箔覆盖，空气原料气流从环状空间通过。内管内壁和外管外壁的金属表面联结到电感线圈或电机接线柱上。用这种装置，干燥氧气的 3 ％～ 8 ％可能转化为臭氧。布罗迪（ Brodie) 和伯塞乐（ Bertholet) 采用此种设备的改型，他们都用电解液取代金属电极给臭氧发生过程起到一定的冷却作用。
LF-GRB型活氧机工作原理 臭氧发生器工作原理按臭氧产生的方式划分，目前的臭氧发生器主要有三种：高压放电式、紫外线照射式、电解式。一、高压放电式发生器该类臭氧发生器是使用一定频率的高压电流制造高压电晕电场，使电场内或电场周围的氧分子发生电化学反应，从而制造臭氧。这种臭氧发生器具有技术成熟、工作稳定、使用寿命长、臭氧产量大（单机可达1Kg/h）等优点，所以是国内外相关行业使用最广泛的臭氧发生器。在高压放电式臭氧发生器中又分为以下几种类型： 1、按发生器的高压电频率划分，有工频(50-60Hz)、中频(400-1000Hz)和高频(＞1000Hz)三种。工频发生器由于体积大、功耗高等缺点，目前已基本退出市场。中、高频发生器具有体积小、功耗低、臭氧产量大等优点，是现在最常用的产品。 2、按使用的气体原料划分，有氧气型和空气型两种。氧气型通常是由氧气瓶或制氧机供应氧气。空气型通常是使用洁净干燥的压缩空气作为原料。由于臭氧是靠氧气来产生的，而空气中氧气的含量只有21%，所以空气型发生器产生的臭氧浓度相对较低，而瓶装或制氧机的氧气纯度都在90%以上，所以氧气型发生器的臭氧浓度较高。 3、按冷却方式划分，有水冷型和风冷型。臭氧发生器工作时会产生大量的热能，需要冷却，否则臭氧会因高温而边产生边分解。水冷型发生器冷却效果好，工作稳定，臭氧无衰减，并能长时间连续工作，但结构复杂，成本稍高。风冷型冷却效果不够理想，臭氧衰减明显。总体性能稳定的高性能臭氧发生器通常都是水冷式的。风冷一般只用于臭氧产量较小的中低档臭氧发生器。在选用发生器时，应尽量选用水冷型的。4、按介电材料划分，常见的有石英管（玻璃的一种）、陶瓷板、陶瓷管、玻璃管和搪瓷管等几种类型。目前使用各类介电材料制造的臭氧发生器市场上均有销售，其性能各有不同，玻璃介电体成本低性能稳是人工制造臭氧使用最早的材料之一，但机械强度差。陶瓷和玻璃类似但陶瓷不宜加工特别在大型臭氧机中使用受到限制。搪瓷是一种新型介电材料，介质和电极于一体机械强度高、可精密加工精度较高，在大中型臭氧发生器中广泛使用，但制造成本较高。 5、按臭氧发生器结构划分，有间隙放电式（DBD）和开放式两种。间隙放电式的结构特点是臭氧在内外电极区间的间隙内产生臭氧，臭氧能够集中收集输出使用其浓度较高，如用于水处理。开放式发生器的电极是裸露在空气中的，所产生的臭氧直接扩散到空气中，因臭氧浓度较低通常只用于较小空间的空气灭菌或某些小型物品表面消毒。间隙放电式发生器可代替开放式发生器使用。但间隙放电式臭氧发生器成本远高于开放式。 二、紫外线式臭氧发生器 该类臭氧发生器是使用特定波长(185mm)的紫外线照射氧分子，使氧分子分解而产生臭氧。由于紫外线灯管体积大、臭氧产量低、使用寿命短，所以这种发生器使用范围较窄，常见于消毒碗柜上使用。 三、电解式发生器该类臭氧发生器通常是通过电解纯净水而产生臭氧。这种发生器能制取高浓度的臭氧水，制造成本低，使用和维修简单。但由于有臭氧产量无法做大、电极使用寿命短、臭氧不容易收集等方面的缺点，其用途范围受到限制。目前这种发生器只是在一些特定的小型设备上或某些特定场所内使用，不具备取代高压放电式发生器的条件。
臭氧相关知识 一、臭氧的性质 臭氧（O3）是一种具有刺激性特殊气味的不稳定气体， 是氧气（O2）的同素异形体。它可在地球同温层内光化学 合成，但是在地平面上仅以极低浓度存在。其在常态下为 蓝色气体，但通常情况下，由于其浓度很低，稳定性较差， 可自行分解为氧气而颜色并不明显。臭氧具有青草的味 道，吸入少量对人体有益，吸入过量对人体健康有一定危 害，其在自然钟存在主要为雷雨天下时，大气层中的氧气 受到电击的高能催化或辐射而转化。由于臭氧反应活性极 强，极易分解，很不稳定，在常温下会逐渐分解为氧气， 其性质比氧活泼，比重为一般空气之倍。会因光、热、水分、金属、金属氧化物以及其他的触媒而加速分解为氧。 二、臭氧的作用 臭氧得氧化能力极强，其氧化还原电位仅次于F2，在常温下即可将各类金属氧化，使多种有机色素褪色，对橡胶和纤维破坏性很大，很容易氧化有机不饱和化合物。 同时对于空气和水体中的细菌病毒等微生物也有非常显著的杀灭效果，能够能对各类细菌、微生物的细胞体直接氧化，即破坏细菌的DNA、病毒的RNA等遗传物质，使细菌的新陈代谢受到破坏；氧化分解细菌内部葡萄糖所需的酶，使其灭活死亡；透过细胞膜组织，侵入细胞内，作用于外膜的脂蛋白和内部的脂多糖，使细菌发生通透性畸变而溶解死亡。 ￥ 还能够对各种毒性物质具有一定的氧化作用，降低其毒性。 由于其作为气体，同时分解较快，因而具有杀菌彻底，无残留和死角，脱色快速，去味无污染的环保绿色效果。 传统消毒、氧化方法的特点与臭氧的对比 紫外线无残留和污染、投资少，广泛被食品和饮料等行业所采用。 但杀菌能力较弱，无穿透能力，易被阻隔，灯管寿命短，更换过于频繁，运行费用较高。 试剂有高锰酸钾、甲醛、次氯酸钠等。其运输、存储不便，易变性或对人体和其他物质产生危害。
利用臭氧深度处理污水并进行尾气回收利用的技术实例 金 敦 （上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司，上海 ２０００９２） 摘要 臭氧工艺在污水处理行业是一种先进、高效的处理方法，在市政污水处理中，可利用臭氧的强氧化性，脱色、去除ＣＯＤ、消毒等。受制于处理成本的因素，臭氧工艺在市政污水处理行业使用不多。如果将臭氧工艺产生的尾气予以回收利用，则可以降低臭氧工艺的处理成本，提升该工艺的竞争力。通过对即墨市污水处理厂臭氧尾气回收利用设计实例的介绍，分析了臭氧尾气回收利用技术适用情况与应用前景。 关键词 污水处理厂 臭氧 尾气回收利用 收集 增压 输送 控制 ０ 前言 在污水处理行业中，臭氧工艺因其处理成本较高，仅在小规模工业废水处理中有所应用，而市政污水处理应用较少。 随着城市经济发展，进入市政污水处理厂的污水组成也日趋复杂，纯粹以处理生活污水为主的污水处理厂少之又少，大部分污水处理厂还需纳入部分工业废水一并处理，如果纳入的工业废水中含有印染、医药、化工等难降解的废水，采用常规的处理手段难以处理；与此同时，国家对水域生态环境保护也日益重视，各地污水处理厂尾水水质标准日益提高，目前，排入主要流域的尾水水质基本都要求达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（ＧＢ １８９１８—２００２）中的一级Ａ标准，对尾水ＣＯＤ、色度、粪大肠菌群的达标排放都提出了更高的要求。在这样的背景下，臭氧工艺在市政污水处理的应用也将逐步增多。 在市政污水处理中，可利用臭氧的强氧化性，在深度处理阶段进行脱色、去除ＣＯＤ（尤其是可溶性不可降解ＣＯＤ，亦称ｎｂｓＣＯＤ）、消毒等。大多数情况下，臭氧工艺产生的尾气———氧气都白白排出，按臭氧浓度１０ｗｔ％计，用于制备臭氧的９０％氧气最终将浪费。运行成本是臭氧工艺在污水处理中应用的一个瓶颈，如果能对这部分尾气予以利用，将极大降低臭氧工艺的处理成本，充分发挥臭氧工艺在市政污水处理行业的作用，提升该工艺的竞争力。 本文结合青岛即墨市污水处理厂扩建升级工程的实例，介绍了污水处理厂臭氧尾气回收利用的技术。在即墨市污水处理厂扩建升级工程中，臭氧氧化后产生的尾气———氧气，予以回收利用，用于生物反应池的供氧，即发挥了臭氧氧化工艺的效用，又降低了臭氧氧化工艺的处理成本，为臭氧尾气回收利用的应用提供了参考和借鉴。 １ 工程概况 即墨市污水处理厂一、二期工程处理规模为１２万ｍ３／ｄ，采用Ａ２／Ｃ氧化沟工艺，经生物处理、加氯消毒后排放，设计出水水质执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》（ＧＢ １８９１８—２００２）中的二级标准。随着当地污水量的增长及当地环保部门对流域水环境保护的要求，需对污水处理厂实施扩建升级工程。扩建规模３万ｍ３／ｄ，扩建后污水处理厂处理规模达到１５万ｍ３／ｄ，出水水质执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》（ＧＢ １８９１８—２００２）中的一级Ａ标准。 即墨市污水处理厂进水成分非常复杂，近５０％的污水为工业废水，且印染废水的比重较大，进水色度较高（达到２００～３００倍），透光率低，即墨市污水处理厂一、二期工程采用二氧化氯的消毒工艺，对脱色效果不明显，感观较差，出水色度指标较高。为解决脱色问题，污水处理厂也尝试使用了多种脱色剂，但由于污水处理厂进水成分复杂，单一的脱色剂并不能有效的去除各类成分的发色基团，虽然脱色剂投加后对尾水脱色有一定效果，但是效果并不明显。因此，出水标准提高后，采用常规处理手段，色度很难稳定达标。除了色度问题以外，大量的工业废 水
家用臭氧机知识问答 问：臭氧是什么？ 答：臭氧是由三个氧原子所构成，是天然的强力氧化剂、杀菌剂。臭氧在臭氧层吸收太阳光的有害紫外线，保护地表的生物。臭氧工业所制造的高纯度臭氧，则是取代氯消毒，广泛应用于自来水处理、包装水、医药/食品制程用水、表面杀菌、管线内杀菌，游泳池、冷却水塔、养殖循环水净化、专业空气净化。或是氧化难生物分解有机物、废气氧化处理、化妆品级高岭土漂白、纸浆漂白、清洗衣物等领域。在2001年6月美国FDA 正式核准臭氧可以和食品接触作生物抑制剂，臭氧在食品工业的用途更加广阔。不好的臭氧：在都会地区，大量汽车排放的氮氧化物，经过阳光中的紫外线照射产生的臭氧是骯脏有害的臭氧。这种混杂于光化学烟雾内的臭氧，并不受控制，而且对人体的呼吸道有强的刺激性，与臭氧工业使用的高纯度臭氧绝然不同。 问：臭氧的使用简要历史 答：1840 年，臭氧被发现，且因其独特气味而命名。 1906 年，法国尼斯市是设立全球第一座臭氧净水厂。 1937 年，美国出现第一座使用臭氧处理的商业游泳池。 1940 年，美国印第安纳州首度使用臭氧净水处理。 1975 年，全美超过1000 臭氧除臭装置被安装在污水处理场。 1982 年，瓶装水开始使用臭氧杀菌。 1984 年，所有奥运的竞赛泳池全部以臭氧处理。 1989 年，美国环保署颁布地表水处理法规(The Surface Water Treatment Rules) 纳入臭氧杀菌CT值规范。 2000 年，全美约有300座自来水厂使用臭氧辅助处理水质。 2001 年，美国FDA正式核准臭氧可以和食品接触，作为微生物抑制剂。 问：臭氧是都会区烟雾污染的凶手吗？ 答：臭氧是净化者，并非污染者。臭氧是由三个氧原子构成，别无杂物。人类及动物不能在没有臭氧及氧气情况下存活，位于地表15～40公里平流层内的臭氧层具有吸收来自太阳的有害紫外线，保护地表的生物。许多大都会区经常错误报导臭氧浓度高达3～5ppm。 科学家已证实在污染空气中最高的臭氧浓度仅有1.0ppm，通常不会超过0.3ppm。所以将臭氧浓度报导成与来自汽车废气产生的氮氧化物（光化学烟雾）具有相同的浓度是错误的。 问：如何制造臭氧？ 答：将空气或其它含有氧气的气体暴露于高能量环境，如高压电场、UV 辐射，氧分子就会分裂成两个高能氧原子，氧原子再和氧分子碰撞，结果产生臭氧。典型的高电压放电，也就是电晕放电（corona discharge），它所产生出的臭氧浓度比UV 辐射高数倍以上。因为臭氧性质非常活泼，会衰减成氧气，故它必须在现场制造及使用，市面上也买不到臭氧气体钢瓶。 问：使用臭氧安全吗？ 答：1997年水品质协会（WQA）出版一本“Ozone for Point-of-Use, Point-of-Entry and Small Water System Water Treatment Applications：A Reference Manual”记载，人类使用臭氧的100 年来，并没有因为臭氧造成的永久性伤害及死亡的案例报导，但是使用臭氧作为空气净化剂，还是需要谨慎处理。职业安全与健康管理处（OSHA），食品及药物管制局（the FDA），环保署（the EPA）对于臭氧的暴露剂量，已建立安全值的规范，应随时注意。 在旅馆客房使用臭氧作为除臭剂，是一个很大的市场，然而产品的使用说明书内，应说明使用臭氧机时，必须没有人或动物在场。 水及废水处理系统应用臭氧时，也可能会产生臭氧尾气排放的问题，至必须在设计时就予以考量。 有关臭氧在空气中的安全浓度如下： FDA规范室内医疗设备臭氧输出浓度不得高于0.05 ppm。 OSHA规定劳工在作业场所8小时所暴露的平均臭氧浓度不可高于0.10 ppm。 NIOSH建议臭氧的浓度在任何时候都不应超过0.10 ppm。 环保署(EPA)的周界空气品质国家标准规定户外臭氧8小时的平均浓度最大为0.08 ppm。 问：臭氧比氯及其它化学药剂的优点在哪里？ 答：这要看您是将臭氧用在何处。大致上的优点如下： 1. 臭氧可以杀死的微生物总模拟氯还要多。（特别是抗氯力强的梨型虫胞囊，只有使用臭氧才能杀死） 2. 杀菌速率比氯快，因而可以降低接触时间，减少反应槽体积，增大处理量。 3. 臭氧在完成氧化、消毒后，臭氧会自行还原成氧气。而氯仍会残留于水中，需要后续处理才能消除它。 4. 臭氧不会产生有致癌风险的消毒副产物。而氯消毒会产生氯胺类、三卤甲烷类的消毒副产物。而法规对于自来水、废水的消毒 副产物管制将越趋严格，臭氧将会取代大部分的氯。 5. 臭氧无法储存，必须现场制造立刻使用。因此不像氯气有发生运输泄漏的风险，也没有储存问题。 6. 臭氧机只要买一次，就可以持续制造臭氧。而加氯系统，则需要持续购买氯。 问：可以使用臭氧水来清洗食物及流理台吗？ 答：2001年6月美国食品及药物管理局(FDA) 同意食品工业应用臭氧与食物直接接触以及作为生物抑制剂，同时臭氧水已经证实可以控制食物以及与食物接触的表面上的微生物密度。 使用臭氧水清洗流理台、切菜板、刀具、碗盘的好处有：降低细菌数量（包括致病性的沙门氏菌属Salmonella、李斯特氏菌Listeria、大肠杆菌E.coli、志贺氏菌属Shigella），这样可以减少食物的交互污染，使食物更安全。 降低细菌的另一个好处是：降低引起食物腐败的细菌。换句话说，容易腐败的食物（新鲜水果与蔬菜）以臭氧水清洗可以降低引起腐败的微生物数量，使得食物可以保存更久。 问：家居使用臭氧有什么好处？ 答：这要看您将臭氧用于何处。臭氧对于室内空气的净化有显著的功效。 1. 臭氧经经被证实可以氧化霉菌、酵母菌、真菌。 2. 臭氧可以有效的消除雪茄、香烟的烟臭味。 3. 臭氧甚至可以氧化由地毯、油漆、家俱释出的污染物。
按臭氧产生的方式划分，目前的臭氧发生器主要有三种：高压放电式、紫外线照射式、电解式。 一、高压放电式发生器 该类臭氧发生器是使用一定频率的高压电流制造高压电晕电场，使电场内或电场周围的氧分子发生电化学反应，从而制造臭氧。 这种臭氧发生器具有技术成熟、工作稳定、使用寿命长、臭氧产量大（单机可达1Kg/h）等优点，所以是国内外相关行业使用最广泛的臭氧发生器。 在高压放电式臭氧发生器中又分为以下几种类型： 1、按发生器的高压电频率划分，有工频(50-60Hz)、中频(400-1000Hz)和高频(＞1000Hz)三种。工频发生器由于体积大、功耗高等缺点，目前已基本退出市场。中、高频发生器具有体积小、功耗低、臭氧产量大等优点，是现在最常用的产品。 2、按使用的气体原料划分，有氧气型和空气型两种。氧气型通常是由氧气瓶或制氧机供应氧气。空气型通常是使用洁净干燥的压缩空气作为原料。由于臭氧是靠氧气来产生的，而空气中氧气的含量只有21%，所以空气型发生器产生的臭氧浓度相对较低，而瓶装或制氧机的氧气纯度都在90%以上，所以氧气型发生器的臭氧浓度较高。 3、按冷却方式划分，有水冷型和风冷型。臭氧发生器工作时会产生大量的热能，需要冷却，否则臭氧会因高温而边产生边分
解。水冷型发生器冷却效果好，工作稳定，臭氧无衰减，并能长时间连续工作，但结构复杂，成本稍高。风冷型冷却效果不够理想，臭氧衰减明显。总体性能稳定的高性能臭氧发生器通常都是水冷式的。风冷一般只用于臭氧产量较小的中低档臭氧发生器。在选用发生器时，应尽量选用水冷型的。 4、按介电材料划分，常见的有石英管（玻璃的一种）、陶瓷板、陶瓷管、玻璃管和搪瓷管等几种类型。目前使用各类介电材料制造的臭氧发生器市场上均有销售，其性能各有不同，玻璃介电体成本低性能稳是人工制造臭氧使用最早的材料之一，但机械强度差。陶瓷和玻璃类似但陶瓷不宜加工特别在大型臭氧机中使用受到限制。搪瓷是一种新型介电材料，介质和电极于一体机械强度高、可精密加工精度较高，在大中型臭氧发生器中广泛使用，但制造成本较高。 5、按臭氧发生器结构划分，有间隙放电式（DBD）和开放式两种。间隙放电式的结构特点是臭氧在内外电极区间的间隙内产生臭氧，臭氧能够集中收集输出使用其浓度较高，如用于水处理。开放式发生器的电极是裸露在空气中的，所产生的臭氧直接扩散到空气中，因臭氧浓度较低通常只用于较小空间的空气灭菌或某些小型物品表面消毒。间隙放电式发生器可代替开放式发生器使用。但间隙放电式臭氧发生器成本远高于开放式。 二、紫外线式臭氧发生器
臭氧发生器原理及基础知识说明书 1.什么是臭氧 臭氧，又名三原子氧，因其类似鱼腥味的臭味而得名。其分子式为O3，是氧气的同 素异形体，具有它自身的独特性质： ①在自然条件下，它是淡蓝色的气体；②它有一种类似雷电后的腥臭味； ③在标准压力和常温下，它在水中的溶解度是氧气的13 倍；④臭氧比空气重，是空气的 1.658 倍； ⑤臭氧有很强的氧化力，是已知最强的氧化剂之一（仅次于氟）；⑥臭氧的密度是 2.14g·l(0°C,0.1MP)。沸点是-111°C,熔点是-192°C，正常情况下，臭 氧极不稳定，容易分解成氧气； ⑦臭氧分子是逆磁性的，易结合一个电子成为负离子分子； ⑧臭氧在空气中的半衰期一般为20-50 分钟，随温度与湿度的增高而加快；⑨臭氧在水中半衰期约为35 分钟随水质与水温的不同而异；⑩臭氧在冰中极为稳定，其半衰期为2000 年。 2.臭氧的制取 臭氧是一种不稳定的气体，不能储存运输，一般臭氧采用现场制作。根据制取的工作原理和原料的不同，分类如表一： 表一：臭氧制取方法分类 产生方法工作原理原料应用范围放电法放电电解（ED）
空气或氧气实验室到实际工程电化学法电解 高纯度水 需要纯水的实验室和小型工程光化学法辐射（吸收电子） 空气（氧气）饮用水或高 纯水新技术，适用于实验室到实际 工程 辐射化学法 X光，γ线高纯水不常用，仅用于实验热法 光电弧电离 水 不常用，仅用于实验 电晕放电合成臭氧是目前世界上应用最多的臭氧制取技术，此技术能够使臭氧产量单台达500kg/h以上。它的主要分类如下： 表二：电晕放电合成臭氧技术分类 分类方式 类别 组成及特点 构造 板式（亦称奥托托板式）由平板式电机和介电体，仅用于少数小型臭氧发生器管式 卧管式（内玻璃管式、 外玻璃管式）由特种玻璃管为介电体和不锈钢管作电极组成放电单
免费咨询电话：4006-828-820 QQ 群:141422077网址：https://www.doczj.com/doc/4816427988.html, QQ 号:415396100 三氧的本质 三氧（O3）——氧的同素异构体，是一种具有特殊臭味的气体，故又称“臭氧”。由于有了额外的电子，成为氧气的高能量形式。三氧与氧气相比具有更强的氧化性。因此，在一般情况下比氧气可以氧化更多的不易被氧化的物质。在地球表面上方20公里至30公里的平流层里，存在一个三氧层。它几乎吸收了太阳光中全部紫外线辐射（<290nm），从而防止了紫外线对人体的损害。日照条件下，三氧来自工业生产、车辆尾气、肥料蒸发、闪电、热带地区生物体燃烧中的氮氧化物释放衍生物，在生活环境中，是一种由光电化学烟雾组成的酸性混合物，对粘膜可形成刺激，如果与碳氢化合物或汽车以及工厂等排出的氮氧化物混合就会成为有害物质。 三氧具有两面性：在平流层是防护性的，在对流层则有毒；对肺有毒，而对于血管和感染疾病则有治疗价值；在高浓度时具有破坏价值，在低浓度时能产生有益的激发作用。 大量证据表明，三氧对呼吸道粘膜是有毒性的，而哮喘病人比正常个体有更大的风险（Harch,1991;Bayrametal.,2001）。然而由于科学界过分关注直接吸入三氧的害处，以至于三氧的医学作用过去被完全忽略了。 三氧的理化性质 三氧一词源于希腊语δεω，原意是“发出一种气味”。三氧是一种淡蓝色气体，在0.0005－0.01ppmv 的浓度时，可觉察到刺激性酸味。三氧分子（O 3）由三个氧原子组成，分子量为48.00。红外光谱吸收表明，三氧分子具有环状结构，氧原子间距是1.26?。 三氧分子通过吸热过程来合成： 3O2?—?2O3-68.400卡
我国GMP条例对药品生产（特别是无菌产品）有着极其严格的要求。在GMP验证过程中人们大力推荐臭氧灭菌方法。与各种传统灭菌方法相比，臭氧灭菌有许多特点，因此，臭氧灭菌在药品生产中具有广泛的用途。目前应用比较广泛的有：①对管道容器的灭菌；②利用中央空调净化系统对洁净区的灭菌；③对原辅助材料和工作器具的灭菌；④对密闭空间的灭菌；⑤对药厂用水和灭菌处理。GMP验证和国家GMP认证给臭氧技术带来了前所未有的机遇。臭氧灭菌技术也给制药企业进行GMP验证和接受国家GMP认证提供了有力的武器。 美国食品药品管理局于1962-1963年制定和颁发了第一部《药品生产质量管理规范》（GMP）至今，美国实施GMP已有近40年的历史并在实践中做了几次修订。我国卫生行政部门在1985年实施《药品管理法》以后，于1988年根据《药品管理法》规定，晌郎 孔橹 泄刈 移鸩莶 洳剂宋夜 谝桓觥禛MP》条例，即《药品生产管理规范》作为正式法规。然而，这个《规范》比较原则。又于1990年卫生部又组织了有关专家起草了《实施细则》。于1990年，决定将《规范》和《实施细则》合并，编成《药品生产质量规范》修订本，并于1992年12月28日颁布。最近，根据多年来在我国推行GMP和药品监督的实践，加上国际上实施GMP 在建立统一组织机构执法方面经验，我国于1998年根据国务院指示，改革并统一了药品监督的机构，新组建了国家药品监督管理局。该局安全监督司又专门设立了药品生产监督处，该处具体负责GMP执法工作。同时国家药品监督管理局又于1999年新颁布了《药品生产质量管理规范（GMP1998年版）》并制定了附录。该局又印发了《药品GMP认证管理办法》和《药品GMP认证工作程序》。GMP是我国药品生产企业管理的基本法则。目前我国不同剂型的药品生产企业在规定时间内未达到国家GMP认证要求者就要被淘汰，就不能继续进行该药品生产。所以，当前企业越来越重视GMP的国家认证，也越来越要在认证之前，做好按国家规定的验证工作。在我国GMP中臭氧灭菌是被推荐的重要灭菌方法之一。当前的实际形势给臭氧灭菌的应用带来了前所未有的机遇。为了做到药品的菌检合格： ①要求药品生产和环境是合格的，不同剂型的药品生产车间洁净区应划分下列不同的洁净级别（表1） ② 1998版GMP附录中对GMP的验证规定了尘粉和微生物的具体要求（表2） ③ GMP对无菌药品的具体要求（表3） 表1 不同剂型及工序的洁净度要求 洁净级别适用剂型及工序 100级不灭菌药品的灌封、分装、冻干、压塞、内包材处理；无菌原料药精
臭氧（03）是氧气（O2）的一种异构体，在大气中的含量仅占一亿分之一，其浓度因海拔 高度而异。臭氧层可以说是地球的保护层，它主要围绕在地球外部离地面20—25公里高度 的地方，起到吸收太阳紫外线中对生物有害部分UV－B（UV－B是紫外线的一段波长，为 280—315nm。。我们V-UV100-200nm）的作用。同时，由于紫外线是平流层的热能来源，臭 氧分子是平流层大气的重要组成部分，所以臭氧层在平流层的垂直分布对平流层的温度结构 和大气运动起着决定性的作用，发挥着调节气候的重要功能。南极上空的臭氧层是在20亿 年的漫长岁月中形成的，可是仅在一个世纪里就被破坏了60％。 太阳光线中的紫外线分为长波和短波两种，当大气中（含有21%）的氧气分子受到短波紫外 线照射时，氧分子会分解成原子状态。氧原子的不稳定性极强，极易与其它物质发生反应。 如与氢（H2）反应生成水（H2O)，与碳（C）反应生成二氧化碳（C02）。同样的，与氧分子 （O2）反应时，就形成了臭氧（O3）。臭氧形成后，由于其比重大于氧气，会逐渐的向臭氧 层的底层降落，在降落过程中随着温度的变化（上升），臭氧不稳定性愈趋明显，再受到长 波紫外线的照射，再度还原为氧。臭氧层就是保持了这种氧气与臭氧相互转换的动态平衡。 2004-08-30 在平流层中，一部分氧气分子可以吸收小于240μm波长的太阳光中的紫外线，并分解形成氧原子。这些氧原子与氧分子相结合生成臭氧，生成的臭氧可以吸收太阳光而被分解掉，也可与氧原子相结合，再度变成氧分子。其过程可用下面的化学反应方程式来表示： O2+Hυ → 2O O2+O+M+O3 → M O3+hυ → J［10］O2+O O3+O → 2O2 M为反应第三体，它们是氮气和氧气分子，其作用是与生成的臭氧相碰撞，接受过剩的能量以使臭氧稳定。臭氧的浓度取决于上述纯氧反应理论生成反应和消除反应的平衡状态，它可以大体上重现出臭氧浓度的高度分布。但是从定量角度看，这一理论得出的平流层臭氧浓度是实际臭氧浓度的2倍左右。 纯氧理论出现的问题，主要是没有考虑到大气中的微量成份的催化作用，通过链式反应消除臭氧。其链式反应方程式如下： 图1-2-1 X+O3→XO+O2 XO+O→X+O2 合计O+O2→2O2 其中X为H，OH，NO，Cl。 如果考虑了上述大气中微量成分消除臭氧的反应，再考虑大气运动效果，则大体上可以再现实际的臭氧高度分布。
Ｃｕ－丝光沸石／臭氧催化—坡缕石联用工艺降解染料污水的初步研究 中国非金属矿工业导刊.２００４年第５期 赵波１，尹琳１，卢保奇２，李真１，邹婷婷２，郑意春１ （１．南京大学地球科学系内生金属矿床成矿作用国家重点实验室，南京２１００９３； ２．上海大学材料科学与工程学院，上海２０１８００） ［摘要］对于生物难降解性有机染料，利用臭氧化加催化方法进行处理的效果较好。但由于臭氧能与许多有机物或官能团发生反应，生成有机小分子酸，使后处理的水体酸度大大增强，造成二次污染。本文主要针对这一问题将粘土矿物凹凸棒石和Ｃｕ－丝光沸石固体催化剂进行矿物复配。一方面提高臭氧化效果；另一方面调节臭氧化过程中的水体ｐＨ值。 Ｏ3/ＢＡＣ工艺应用于城市污水深度处理 中国给水排水2004Ｖｏｌ.20 蒋以元1,杨敏1,张昱1,邓荣森2,周军3,淳二4(1.中科院生态环境研究中心环境水质学国家重点实验室,北京100085;2.重庆大学城市建设与环境工程学院,重庆400045;3.北京城市排水集团有限责任公司,北京100061;4.三菱电机株式会社先端技术综合研究所,日本国) 摘要:为使再生水适合不同用途,对经过混凝沉淀和砂滤处理的再生水进行了臭氧—生物活性炭的深度处理。在臭氧消耗量和反应时间分别为5ｍｇ/Ｌ和10ｍｉｎ,ＢＡＣ空床停留时间(ＥＢＣＴ)为10ｍｉｎ的条件下,臭氧—生物活性炭工艺对ＣＯＤＭｎ、ＤＯＣ、ＵＶ254和色度平均去除率为32.4%、29.2%、48.6%和80.1%,出水ＣＯＤＭｎ、ＤＯＣ、ＵＶ254和色度的平均值分别为3.3ｍｇ/Ｌ、4.0ｍｇ/Ｌ、0.05ｃｍ-1和2.0倍;臭氧生物活性炭工艺出水ＳＤＩ<4,从而满足了反渗透系统的进水要求。
臭氧氧化法深度处理城市污水研究 【摘要】臭氧属于一种强氧化剂，其有较强的氧化能力，仅次于天然元素氟的氧化能力。我们利用臭氧进行污水处理，不仅可以除掉水的臭味和脱色的效果，还可以杀菌进行消毒并降酚和降解COD、BOD等有机物的功效。运用以臭氧氧化法进行城市污水的深度处理的试验，主要是通过调整不同的反应时间进行调控臭氧投加量。实验的结果表明了臭氧氧化法对去除城市污水中的各类细菌数量、总大肠菌的群数、TOC、UV254和色度等可以达到预期的处理效果。 【关键词】臭氧氧化法；深度处理；城市污水 就世界的水资源状况来说，我国是水资源短缺比较严重的国家，因此进行城市污水的回收利用可以适度的缓解水资源短缺所带来的困境。但是现实问题是我国的多数城市污水处理厂所处理的水还不能直接发挥作用，还需要进一步的做深度处理。臭氧在杀菌、消毒、除臭、脱色、氧化难降解有机物等方面的作用较为显著，在各种水处理中运用越来越广泛。采用臭氧氧化法深度处理城市污水是一种较好的污水处理措施，能达到回收和利用水的水质标准的要求。 1 城市污水处理现状及常用方法 1.1 污水处理现状 从上世纪70年代开始我国就开始对城市污水的净化问题进行研究。这可以说是污水处理的第一阶段，主要重视引进国外的先进技术和设备，并与国外进行各项的技术交流，开始探索适合我国国情工程和技术，这为以后的全面的发展城市污水处理奠定了一定基础。从上世纪80年代开始，我国的城市排水设施技术发展较快，多数城市对污水的处理达到了较高的层次。到1995年前后，我国城市排水系统的建设已经达到了较完备的层次，按实际的发挥的作用的面积计算，城市排水管网的建设普及率已经达到70%以上。到2000年以后，全国大面积的投入污水处理设施，加强了城市污水处理工程的建设，就2000年投资额达到了150亿元。现阶段的城市污水处理的处理设施多数已经废旧。但更新设备和更新技术方面需要的运行资金严重缺乏，污水处理的工艺技术开始有所改进，由过去仅仅注重去除有机物，到有效的除掉磷和脱氮功能。 1.2 常用的污水处理方法 常用的污水处理方法有活性污泥法、生物膜法和氧化法。城市生活污水的处理多数情况下运用活性污泥法，目前它是世界各国常用的的一种生物处理流程，不仅能够达到较好的水质的优点；而且有较强的处理能力。另外就是出水生物膜法，其在污水生物处理的发展和应用中过程中也占有一定的地位。生物膜法多是用于从废水中去除溶解性有机污染物，其主要的特点是微生物附着在介质“滤料”表面，形成生物膜，污水同生物膜接触后，溶解的有机污染物被微生物吸附转化为H2O、CO2、NH3和微生物细胞物质，最后达到净化污水的效果。 2 臭氧氧化法污水深度处理 2.1 臭氧氧化法污水深度处理特点 臭氧在水溶液中的强烈氧化作用，主要是由臭氧在水中分解的中间产物OH 基及HO2基引起的。很多有机物都容易与臭氧发生反应。臭氧对水溶性染料、蛋白质、氨基酸、有机氨及不饱和化合物、酚和芳香族衍生物以及杂环化合物、木质素、腐殖质等有机物有强烈的氧化降解作用；还有强烈的杀菌、消毒作用。 2.2 臭氧氧化法深度处理污水实验
臭氧（O3）的一些知识 【强化混凝技术】 常规给水处理工艺中对有机物去除起主要作用的是混凝工艺，其去除有机物的机理主要分三个方面：带正电的金属离子和带负电的有机物胶体发生电中和而脱稳凝聚；二是金属离子与溶解性有机物分子形成不溶性复合物而沉淀；三是有机物在絮体表面的物理化学吸附。影响混凝效果的因素很多：混凝剂的种类、混凝剂的投加量、原水水质、混凝pH值、碱度、混凝搅拌程度以及混凝剂与助凝剂的投加顺序等。强化混凝就是通过采取一定措施，确定混凝的最佳条件，发挥混凝的最佳效果，尽可能地去除能被混凝阶段能够去除的成分，特别是有机成分。 由于近年水源受有机物污染严重，高浓度的有机物对水中胶体产生很强的保护作用，致使常规混凝效果变差，因此为提高常规混凝效果，在保证浊度去除率的同时提高水中有机物的去除率，强化混凝处理无疑是一个首选之法。Joseph等人认为强化混凝是去除水中天然有机物比较经济、实用的一种处理工艺；美国工作者普遍认为，强化混凝是达到"饮用水消毒/消毒副产物（D/DBP）标准"第一阶段要求和控制饮用水中天然有机物(NOM)的最佳方法之一；我们的实验结果也表明，某些强化混凝技术能有效地去除天然水中的有机物和藻类，并可降低水中剩余铝的浓度。 强化混凝技术首先要根据水质情况筛选优化确定混凝剂的种类和投量。目前水厂使用的混凝剂大致有三种：铝盐Al(III)、铁盐Fe(III)以及人工合成的有机阳离子聚合混凝剂，一般铝盐和铁盐的混凝效果要优于人工合成的混凝剂，原因是这两种混凝剂可以按上述的混凝机理与NOM作用，而人工合成的有机阳离子聚合混凝剂只能通过电性中和与NOM反应，将其去除，对于铁盐和铝盐而言，前者的混凝效果优于后者。尽管各种混凝剂的混凝效果不同，但对于确定的水质，在原水pH值一定的条件下都会存在一个最佳投量，因此应根据具体水质情况优选混凝剂，并利用混凝剂投加量与利用效率之间存在的关系确定最佳投量。投加一定量的助凝剂会强化混凝剂的混凝效果，黄晓东等人在使用PAC混凝同时在水中投加高分子助凝剂，结果表明有机物去除率提高了约10%，藻类去除率也提高了10%～15%。原水pH值也是影响混凝效果的一个重要因素，通常较低的pH值有利于强化混凝对NOM的去除，Robert等人的研究证明，随着pH值的下降强化混凝对TOC的去除率明显升高，Gil等人的研究表明调节水源水的pH值，达到相同的混凝效果可以使混凝剂投量减少50%以上。但并不是pH值越低越好，通常最佳的pH值范围为5.5～6.5。此外，在考虑诸多影响因素的同时，制备化学复合药剂强化混凝处理也是一个新的研究方向，我们利用高锰酸盐复合药剂与强化混凝处理相结合，明显地去除了地表水中的NOM和藻类物质，并降低了处理水的浊度。【强化沉淀与气浮技术】