環(huán)保人士和水處理專家預(yù)測(cè)，廢水的循環(huán)利用在未來(lái)幾年將成為一種常態(tài)。這讓人不禁要問，如何對(duì)廢水進(jìn)行回收利用。廢水的問題通常出現(xiàn)在廢水的COD、BOD、DOC、色度去除和有毒化學(xué)品去除方面。與許多其他水處理中的應(yīng)用一樣，臭氧也可以非常有效地處理廢水。臭氧是一種高度活性的氧，能夠?qū)⒂袡C(jī)分子轉(zhuǎn)化為水和二氧化碳，這叫做礦化。臭氧還會(huì)與鐵、錳等重金屬發(fā)生反應(yīng)，形成易于過(guò)濾的沉淀物。此外，在某些操作條件下，臭氧可以轉(zhuǎn)化為羥基自由基，羥基自由基是比臭氧本身更強(qiáng)大的氧化劑。臭氧轉(zhuǎn)化為羥基自由基以獲得更高反應(yīng)速率的過(guò)程稱為高級(jí)氧化過(guò)程。

臭氧處理廢水的主要優(yōu)點(diǎn)

消毒

目前氯或氯化合物被用于消毒，但由于消毒副產(chǎn)物DBP（消毒副產(chǎn)物）的潛在性，臭氧氧化正在迅速取代氯化系統(tǒng)。在臭氧主要用作消毒劑的許多地方，在去除異味或懸浮物方面取得了間接的改進(jìn)。從廢水中剩余的DOC（溶解有機(jī)化合物）進(jìn)一步容易生物降解的化合物。

無(wú)機(jī)化合物的氧化

臭氧與氰化物（CN）反應(yīng)劇烈。氰化物常用于金屬加工和電子工業(yè)中的電鍍過(guò)程。由于這兩種物質(zhì)都與臭氧發(fā)生劇烈反應(yīng)，使用臭氧更容易去除廢水中的亞硝酸鹽（NO2）和硫化物（H2S/S2）。亞硝酸鹽是一種有毒化合物。Fe2+和Mn2+化合物在臭氧作用下迅速轉(zhuǎn)化為可過(guò)濾的Fe（OH）3和MnO（OH）2。應(yīng)用于飲料行業(yè)。除砷系統(tǒng)還利用臭氧進(jìn)行預(yù)氧化，因?yàn)閍s III轉(zhuǎn)化為as-V。有機(jī)化合物的氧化：已使用全尺寸臭氧氧化系統(tǒng)處理垃圾滲濾液等廢水以及紡織、制藥和化學(xué)工業(yè)的廢水。與這些水相關(guān)的主要污染物是難降解有機(jī)物，其特征如下：

垃圾滲濾液中的潮濕化合物（棕色或黃色）和可吸收有機(jī)鹵素。

有色（多）芳香化合物，通常在紡織廢水中含有大量的金屬離子

制藥和化學(xué)工業(yè)中的有毒或生物殺滅物質(zhì)（如殺蟲劑）。

化妝品和其他行業(yè)的表面活性劑。

紙漿溶液中的COD和有色化合物及適當(dāng)?shù)纳a(chǎn)。

由于COD的復(fù)雜性，臭氧氧化階段主要在兩個(gè)生物系統(tǒng)之間進(jìn)行。這種工藝組合的一個(gè)重要優(yōu)點(diǎn)是不產(chǎn)生二次廢物，就像臭氧生物工藝步驟被活性炭處理所取代一樣。

顏色去除

當(dāng)可見光被溶解的物質(zhì)吸收或光被懸浮固體反射時(shí)，水就呈現(xiàn)出顏色。有色水主要存在于染料廠、紡織廠、食品和飲料加工商、屠宰場(chǎng)和其他工業(yè)工廠。許多工業(yè)已經(jīng)開始使用臭氧，它是一種比氯更強(qiáng)大和更安全的顏色去除替代品。當(dāng)水處理到較低的BOD、COD和懸浮物（SS）值時(shí)，臭氧反應(yīng)主要用于脫色，效果很佳。廢水經(jīng)化學(xué)或/和生物預(yù)處理后，以50 mg/lit至150 mg/lit的劑量進(jìn)行臭氧氧化。在這些水平上，顏色可以減少90%到98%。投加量同時(shí)降低化學(xué)需氧量（COD）約45%。（可能會(huì)出現(xiàn)5%至9%的BOD小幅上升。）

除色效率取決于臭氧投加量、飼料顏色值、廢水類型、溫度和水質(zhì)特征。低于30oC的溫度產(chǎn)生了臭氧溶解度的很佳條件。這種應(yīng)用的臭氧裝置是一個(gè)巨大的資本成本，但比使用化學(xué)混凝劑的常規(guī)處理提供更低的操作費(fèi)用。除了化學(xué)成本外，混凝劑工藝產(chǎn)生的污泥需要處理和進(jìn)一步支出。一般來(lái)說(shuō)，臭氧裝置的投資可在3至5年內(nèi)收回，這取決于規(guī)模和其他規(guī)格。

改進(jìn)混凝除濁

臭氧氧化溶解的有機(jī)物會(huì)導(dǎo)致極性和帶電分子與多價(jià)鋁或鈣反應(yīng)形成沉淀。對(duì)臭氧含量高達(dá)0.5ppm的地表水進(jìn)行處理，可降低濁度、改善沉降性和減少顆粒數(shù)量。稱為預(yù)臭氧氧化，這種處理會(huì)破壞膠體的穩(wěn)定性，從而減少產(chǎn)生澄清濾液所需的混凝劑的數(shù)量，臭氧是有效的對(duì)付各種各樣的水處理問題。一般來(lái)說(shuō)，用臭氧處理水中的問題越多，與其他更常規(guī)的處理方法相比，臭氧氧化系統(tǒng)的成本就越低。