水悟堂|当臭氧遇到水处理~~~

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臭氧是一种不稳定的活泼气体。常温常压下,低浓度臭氧为无色气体,15%的臭氧为淡紫色有鱼腥味气体。

臭氧分子结构图

臭氧的标准电极电势为2.07V,超过高锰酸钾(1.67V)、二氧化氯(1.50V)、氯气(1.36V),仅次于氟气(3.06V),因此臭氧具有很强的氧化能力。

一般说来,臭氧主要通过以下两种途径与水中的有机物发生反应:

一是直接反应途径,即臭氧分子与有机物直接发生反应;

二是间接反应途径,即臭氧首先在水中发生分解产生强氧化性的自由基,然后自由基再和有机物发生反应。

在十九世纪末二十世纪初,臭氧作为一种强的氧化剂和消毒剂在欧洲的水处理厂已经开始应用,主要起到杀菌消毒、去除藻嗅、氧化有机物等作用。

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臭氧的杀菌作用比氯快15-30倍,因此用臭氧代替氯来对水进行消毒,效果更佳,且不会产生三氯甲烷等有害物质;

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臭氧除藻方面,它可以通过氧化破坏藻类的细胞壁的方式,导致细胞开裂死亡,使藻类由原本的囊泡状、呈球形的状态变为絮状体,对于藻毒素也有较好的去除效果。

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针对主要由水中的腐殖质和藻类等有机物分解而产生的嗅味,臭氧能破坏其化合物结构使其断裂形成酮、酸、醛,同时破坏藻类的代谢也可去除嗅味。

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与此同时,臭氧还能强化絮凝和过滤。

因此,臭氧氧化作为一种较安全有效的水处理技术,已经广泛地应用于饮用水工艺中。

臭氧前                            臭氧后

原水臭氧化前后颤藻形态的转变

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大飞

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【本科普内容受“上海市科协科普项目(项目编号:18dz2306700)”和上海市水务海洋局“水务科普年度活动”资助】

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