1、臭氧氧化工艺的作用 O3氧化能力强，用于消毒杀菌杀伤力大，速度快； O3可氧化溶解性铁、锰，形成高价沉淀物，使之易于去除; 可将氰化物、酚等有毒有害物质氧化为无害物质； 可氧化致臭和致色物质从而减少臭味，降低色度； 可将生物难分解的大分子有机物氧化分解为易于生物降解的中小分子量有机物。 使用O3预处理，还可以起到微絮作用，提高出水水质； 应用O3，不会在处理过程中产生有害的三致物质。 2、臭氧氧化工艺的特点 O3在水处理中作为氧化剂、消毒剂，具有如下特点。 ①、O3作为高效的无二次污染的氧化剂，是常用氧化剂中氧化能力最强的(O3>CIO2>Cl2>NH2CI)，其氧化能力是氯的2倍，杀菌能力是氯的数百倍，能够氧化分解水中的有机物，氧化去除无机还原物质，能极迅速地杀灭水中的细菌、藻类、病原体等。 ②、O3消毒受pH值、水温及水中含氨量影响较小，但也有一定的选择性，如绿霉菌、青霉菌等对O3具有抗药性，需较长时间才能杀死。O3用于饮用水消毒时，水的浊度、色度对消毒灭菌效果有一定影响，将有相当一部分;耗用到氧化分解水中的无机物和有机物上。 ③ 、O3可去除微生物、水草、藻类等有机物产生的臭味，效果良好，脱色能力比Cl2和 CIO2更为有效迅速。 ④、投加O3能改变小粒径颗粒表面电荷的性质和大小，使带电的小颗粒聚集；同时O3氧化溶解有机物的过程中，还存在“微絮凝作用”，对提高混凝效果有一定帮助。 ⑤、O3消毒效果好，剂量小，作用快，不产生三氯甲烷等有害物质，同时还可使水具有较好的感官指标。O3对一些顽强病毒的灭活作用远远高于氯，但水中O3分解速度快，无法维持管网中有一定的剩余消毒剂余量，故通常在O3消毒后的水中再投加少量的含氯毒剂。 ⑥、O3能将水中不易降解的大分子有机物氧化为容易降解的小分子有机物，并向水中充氧使水中溶解氧增加，为后续处理(特别是生物处理)提供更为有利的条件。但从经济上考虑，O3投加量不可能太高，所以氧化并不彻底，如果后续工艺处理不当，也会产生三卤甲烷等有害物质。或者在预氧化过程中形成三卤甲烷，O3也很难将其氧化除去。 ⑦、O3能氧化分解苯并芘、苯、二甲苯、苯乙烯、氯苯和艾氏剂，不能氧化 DDT、环氧七氯、狄氏剂和氯丹等杀虫剂。 3、臭氧氧化应注意的问题 臭氧氧化能力很强，位于强氧化剂之首。在水处理中采用臭氧-活性炭工艺越来越多，根据不同的水质情况如何选用臭氧等氧化剂，尚应注意以下的问题。 ① 、微污染水源水中污染物种类繁多，臭氧不能全部氧化，容易把大分子有机物氧化为小分子有机物，较难进一步氧化分解中间产生的不完全氧化物质，如甘油、乙醇、乙酸等。即使增大投加剂量，氧化速度仍然很慢，从有机物参数CODMn变化分析，CODMn不会大幅度降低。和其他强氧化剂一样，单独投加臭氧均没有很好的去除效果。例如单纯投加臭氧1.5~2.0mg/L，CODMn一般降低 15%~20%，投加ClO2量2~4mg/L，CODMn降低 10%~15%，投加 Cl2量3~4mg/L，CODMn降低10%左右，这仍显示了臭氧具有很强氧化特性。 ②、臭氧氧化水中氨氨速度很慢，和CIO2、KMnO4一样，臭氧一般不作为去除氨氨的氧化剂。采用折点加氯时，Cl2能把NH4+氧化为N2，有去除氨氮的作用。 ③、预加臭氧助凝时，臭氧投加量不宜过大，一般为1.0mg/L以下，没有必要把沉淀过滤容易去除的大分子有机物氧化为不便去除的小分子。预加氯和预加臭氧具有同样的助凝效果，只要控制砂滤池出水中的余氯0.2mg/L，则对后面的O3-GAC工艺不会产生很大影响。 ④、预加臭氧杀藻，投加量同样不宜过大，以免产生更多有机物影响混凝沉淀作用。投加臭氧1.5mg/L以上，用聚合铝铁混凝剂，沉淀后可去除藻类95%以上。根据除藻效果分析，臭氧能力最强，其次为KMnO4、CIO2和Cl2。 ⑤预加臭氧除铁除锰时，臭氧很容易和水中铁锰反应： 从去除效果上分析，CIO2、KMnO4和O3具有同样的作用。如果仅考虑除铁除锰，设计一套臭氧生产投加系统太复杂，不如采用投加CIO2或KMnO4的方法所需设备简单。 ⑥、 一般污染水源的 CODMn、NH3-N、色度较高，气味异常。在常规处理工艺之后增加O3-GAC(臭氧-活性炭)工艺较为合适。投加的臭氧化气体既能氧化污染物又能向水中充氧，有利于活性炭表面微生物的生长，可以有利于氨氮的去除，这是其他强氧化剂所不能达到的。 ⑦、O3与有机物反应生成不饱和醛类、环氧化合物等有毒物质，对人体健康有不良影响。如果水中含有较多的溴离子，O3会将其氧化为次溴酸。次溴酸与卤代消毒副产物的前体物反应，会产生溴仿和其他溴化消毒副产物，溴离子还能被进一步氧化为溴酸盐离子，从而导致出水致突变为阳性。O3和CIO2、KMnO4、Cl2氧化相比，消毒副产物生成量和毒害作用相对较少，出水致突变活性与原水相比上升较低。 ⑧、臭氧氧化后，水中可同化有机物碳(AOC，可理解为可生化COD)上升，可能会造成水中细菌再度繁殖。为了维持管网中有足量的剩余消毒剂，在臭氧处理后再加氯或氯胺处理会分别生成三氯硝基甲烷和氯化氰等新的消毒副产物。对某些农药，臭氧氧化后的产物可能更有害。所以在一般情况下，臭氧一般不单独使用，需和活性炭联合使用。生成的有害物质可以通过后端的活性炭吸附而去除。