臭氧氧化技術(shù)是現(xiàn)代污水處理廠實現(xiàn)深度凈化的關(guān)鍵“武器”，尤其擅長去除難降解污染物。本文將為你系統(tǒng)地解析這項技術(shù)的全貌。

一）什么是臭氧氧化技術(shù)？

臭氧氧化技術(shù)是一種高級氧化技術(shù)，它利用臭氧的強氧化性來分解水中的污染物。其核心作用有兩種路徑：

1.直接氧化：臭氧分子直接攻擊有機物分子。

2.間接氧化（更為關(guān)鍵）：在催化劑等作用下，臭氧分解產(chǎn)生氧化性更強的羥基自由基。這種自由基幾乎能無差別地“撕碎”絕大多數(shù)有機污染物分子，最終將其轉(zhuǎn)化為二氧化碳、水和無機鹽。

二）在污水處理廠如何應(yīng)用？

其應(yīng)用場景主要圍繞四大目標(biāo)展開，通常串聯(lián)在“生物處理”與“最終出水或回用”之間：

深度處理與微量污染物去除：專門去除殘留的藥物、農(nóng)藥、內(nèi)分泌干擾物等新興污染物。

高效消毒：替代氯消毒，快速滅活細菌、病毒，且不產(chǎn)生有害的氯代副產(chǎn)物。

工業(yè)廢水預(yù)處理與可生化性改善：將難降解的大分子有機物“破環(huán)斷鏈”，轉(zhuǎn)化為小分子易降解物質(zhì)，提升后續(xù)生物處理效率。

脫色與除臭：高效破壞印染廢水的發(fā)色基團和引起異嗅的分子。

由于單純臭氧氧化的效率有限，在實際工程中常采用催化臭氧氧化技術(shù)，通過添加催化劑來大幅提升處理效果。根據(jù)處理需求和污水性質(zhì)，污水處理廠通常將其作為深度處理環(huán)節(jié)，設(shè)置在生物處理之后。

三）關(guān)鍵“加速器”：催化劑

單獨使用臭氧時，其氧化效率和經(jīng)濟性有限。因此，工程中普遍采用催化臭氧氧化技術(shù)來提升效果。催化劑主要分為兩大類：

1.金屬（氧化物）催化劑：負載型：如MnO?、Fe?O?、CuO等負載于Al?O?、陶粒上。均相型：如Fe2?、Mn2?（需后續(xù)分離）。通過金屬離子價態(tài)變化催化臭氧分解產(chǎn)生活性自由基。非均相催化劑易于回收，穩(wěn)定性好。適用于高濃度、難降解工業(yè)廢水（如化工、制藥廢水）的預(yù)處理。

2.碳基催化劑：活性炭、碳納米管、改性生物炭、石墨烯等。依靠巨大比表面積吸附富集污染物，同時表面官能團催化臭氧反應(yīng)，形成協(xié)同。適用于市政污水深度處理，常用作生物活性炭濾池的濾料，實現(xiàn)“氧化-生物降解”一體化。

目前研究前沿是開發(fā)高效、穩(wěn)定且可重復(fù)使用的非均相催化劑（如特定晶型金屬氧化物），以降低運行成本并避免二次污染。

四）實際處理效果

引入催化臭氧氧化單元后，污水處理廠能在以下方面取得顯著提升：

1.污染物深度去除：能將二級出水COD從60-100 mg/L穩(wěn)定降至30 mg/L以下（滿足地表水IV類或更嚴(yán)標(biāo)準(zhǔn)），對特定難降解有機物去除率可達80%-95%。

2.消毒徹底安全：對隱孢子蟲等抗氯性病原體的滅活效率遠超氯消毒，且不產(chǎn)生“三致”副產(chǎn)物。

3.感官指標(biāo)顯著改善：對色度的去除率通常超過90%，并能高效消除霉味、土臭味等異嗅。

4.保障再生水安全：是實現(xiàn)污水高質(zhì)量回用于景觀環(huán)境、工業(yè)冷卻甚至間接補給飲用水源的核心技術(shù)，能有效管控新興污染物風(fēng)險。

總而言之，臭氧氧化技術(shù)（尤其是催化臭氧氧化）是污水處理廠從“達標(biāo)排放”邁向“高品質(zhì)再生利用”和“生態(tài)安全排放” 的核心技術(shù)杠桿。它如同精密的“化學(xué)手術(shù)刀”，專門針對生物處理后的殘留難題。未來，該技術(shù)正朝著更低能耗、更高催化效率、更智能控制的方向發(fā)展。

author:kaka