水處理藥劑臭氧作為一種消毒劑,于1886年首先在法國用于水處理。以后經(jīng)過不斷的研究試驗,于1906年在法國民斯市建成了第一座用臭氧消毒的自來水廠,在20世紀30年代我國福建廈門水廠也用過德國制造的管式臭氧發(fā)生器進行自來水的消毒。目前全世界在運轉(zhuǎn)的臭氧化自來水廠已經(jīng)超過1000多家,其中規(guī)模較大的水廠有加拿大蒙特利爾市水廠230 X 10^4 m³/d,莫斯科水廠120X 10^4m³ /d,法國瓦茲勒瓦水廠80X10^4 m3/d,納伊市水廠60 X 10^4 m3 /d,德國奧利水廠50x 10^4m3/d。
國內(nèi)給水廠使用臭氧的有北京田村山水廠、燕山石化給水廠、南京煉油廠給水車間以及上海周家渡水廠等單位。
臭氧既是氧化劑又是消毒劑的這一特性,可利用來除去水中色、臭、味,除去水中的鐵鹽和錳鹽,使低價鐵錳轉(zhuǎn)變成氫氧化物,然后通過沉淀方法除去。若臭氧單獨使用,可作為原水預臭氧化處理,以改善水的澄清效果,起到除去部分有機物的作用,臭氧還可作為飲用水消毒劑,殺滅病毒和病菌。
臭氧在工業(yè)水處理,城市水處理中的應用優(yōu)選工藝已經(jīng)成為研究的熱點,臭氧生物活性炭為其中之一。臭氧生物活性炭是臭氧與活性炭的聯(lián)合使用。采用臭氧生物活性炭工藝是在自來水廠常規(guī)工藝流程的基礎上,用預臭氧化代替預氯化,然后在快濾池后面設置生物活性炭池,也有將臭氧加在生物活性炭池前的,也有兩處都加的,采用這些水處理技術,能充分發(fā)揮臭氧直接氧化較大分子的有機物,使原來不可生物降解的有機物轉(zhuǎn)化成容易降解的有機物,如臭氧可將腐殖質(zhì)氧化成醋酸、草酸、甲酸、對苯二酸、二氧化碳和酚類化合物。這些氧化物可生化性極好,并可把溶解性Fe2+、Mn2+氧化成不可溶的高價態(tài),使其在沉淀或砂濾階段除去,并促進了絮凝作用,改善了預處理效果。由于臭氧氧化,從而提高了水中溶解氧含量,滿足了后繼生物活性炭濾池生物的需氧量,經(jīng)臭氧氧化之后,水中溶解氧常呈飽和狀態(tài)或接近飽和狀態(tài),因而有利于后續(xù)生物活性炭生物生長繁殖的要求。其次該工藝又充分利用活性炭巨大的比表面積和優(yōu)越的吸附性能,加上足夠的溶解氧,水中可生化性溶解性有機物截留在活性炭表面,給微生物的生長創(chuàng)造了良好的條件,從而使活性炭池附著的好氧微生物大量生長繁衍,活性炭池變成了生物活性炭池,擔負著水中有機物生物氧化降解作用和氨氮硝化作用。總之該工藝能發(fā)揮生物氧化降解水中有機物,活性炭吸附水中有機物、臭氧化學氧化水中有機物,達到協(xié)同作用、降低處理后水中有害有毒有機物的目的。