臭氧用于饮用水消毒的作用

（一）杀菌消消毒

当前，由于生活水平的提高，人们对饮用水的要求越来越高。各国，特别是欧洲和美国，都制定了非常严格的饮用水质量标准。目前，饮用水处理主要关注两个问题，一是有效杀菌，二是去除微污染物。然而，在传统的饮用水处理工艺中，大多采用氯或次氯酸盐作为消毒剂。氯消毒剂能有效杀灭水中细菌，但近年来逐渐发现氯消毒副产物(DBP)等三卤甲烷等有毒物质，部分具有致癌、致畸和致突变作用。作为替代，自来水厂逐渐采用臭氧作为一级消毒剂来破坏DBP的前体，然后再用Cl2或HCLO、氯胺、ClO2等作为二级消毒剂。人们对臭氧消毒的效果进行了大量的研究。研究表明，臭氧具有很强的杀菌消毒效果。

(二)清除微污染物

除消毒外，臭氧还能氧化去除水中一般难以生物降解的微污染物，有些是腐殖质、农药、氯化有机物等“三因”物质的前体。臭氧通常与其他处理单元结合使用来去除这些污染物。如：臭氧+生化+膜处理+吸附、臭氧+生化+臭氧、臭氧+絮凝+无机膜处理(超级过滤、过滤)。

(三)除臭

臭氧的除臭效率高于其他氧化剂(如氯、二氧化氯、高锰酸钾等)。当臭氧投加量为1~3 mg/l时，可达到规定的阈值。臭氧与活性炭或过氧化氢的联合去除效果进一步提高。目前，用于生活用水处理的活性炭可以有效去除小分子有机物，但去除大分子有机物难度较大，但水中有机物的分子量一般要大得多，因此活性炭孔隙的表面积不会得到充分利用。势必加速饱和，缩短使用周期。但是，在炭前方或炭层中加入臭氧后，一方面水中的大分子可以转化为小分子，改变其分子结构和形态，为有机物进入较小的空隙提供了可能；另一方面，大孔和炭表面的有机物可以被氧化分解，减轻了活性炭的负担，使活性炭能够充分吸附未氧化的有机物，从而达到深度净化水质的目的。

(四)提高混凝、絮凝效果。

臭氧预处理可以提高浊度去除率，减少混凝剂的投加量，尤其是当水中藻类较多时(臭氧对藻类较多的水的混凝效果主要是通过改变藻类分泌物的性质来实现的)。研究了氯、二氧化氯和臭氧对微藻混凝效果的影响，结果表明，臭氧处理水的混凝剂用量最低。对于含网格藻类的水，2.6 mg/l的臭氧可节省37%的混凝剂投加量。经3 mg/l二氧化氯处理后的水可节约混凝剂21%，其中氯的助凝效果最差。

(五)清除有机污染物

近年来，随着工业的快速发展，我国水源地污染日益严重。据统计，我国1%以上的河流受到污染，90%以上的城市水域受到严重污染，重点城镇近50%的水源地不符合饮用水标准。以现有检测技术，在水中检出有机物2221种，饮用水中检出有机物756种，其中致癌物20种，疑似致癌物23种，致癌物18种，致突变物56种。国内外实验研究和实际生产结果表明，受污染的源水经常规工艺处理只能去除水中20%~30%的有机物，且由于溶解有机物的存在，不利于破坏胶体的稳定性，常规工艺对水源水的除浊效果也明显降低(仅为50%~60%)。通过增加混凝剂投加量来提高处理效果，不仅增加了水处理成本，还增加了水中金属离子的浓度，不利于居民健康。面对水源水质的变化，常规的饮用水处理工艺已经显得力不从心，已经不能适应现有的水源和水质标准。臭氧技术是目前广泛使用的一种有效的饮用水水质处理技术。