污水和再生水臭氧消毒的研究和應用
摘 要：臭氧消毒技術已經廣泛用于飲用水消毒，但在污水和再生水消毒中的研究及應用相對較少。本文對臭氧用于污水消毒的機理、影響因素以及與其它消毒技術的比較作了介紹，并論述了臭氧消毒的持效性和臭氧消毒副產物，為污水回用中臭氧消毒的應用提供參考。
關鍵詞：臭氧；污水和再生水；消毒
世界上許多面臨著嚴重水危機的國家都在積極回用城市污水，以解決水資源短缺的問題。近年來， 污水回用的實例越來越多，如綠地和植被的灌溉、蓄 水、市政用水、沖廁水、工業回用和補給地下水和水庫等。無論在污水外排還是再生水，氯都是最常用 的消毒劑，由于氯消毒過程會產生大量有毒副產物，尋找有效的氯替代物成為研究和討論的熱點。臭氧為無色、有輕微氣味的氣體，是一種強氧化劑，有極 強的消毒、殺菌功效，消毒副產物少，被稱為“綠色 消毒劑”，廣泛應用于飲用水、游泳池等的消毒。l9世紀70年代，美國首先開始使用臭氧對污水消 毒，此后逐漸在世界范圍內應用。目前，污水和回用 水的消毒技術發展很快，對臭氧消毒的認識也越來 越深入，本文從多個角度分析了臭氧在污水外排和 回用領域消毒的機理、特點、研究和應用，為其更好 地工程化應用提供參考。
1臭氧消毒的機理與特點
1.1臭氧消毒的機理和反應動力學
1.1.1臭氧消毒機理
一般認為，臭氧在水中滅菌有兩種方式：一種是 臭氧直接作用于細菌的細胞壁，將其破壞并導致細 胞的死亡;另一種是臭氧在水中分解時釋放出自由 基態氧。自由基態氧具有強氧化能力，可以穿透細 胞壁，氧化分解細菌內部氧化葡萄糖所必須的葡萄糖氧化酶，也可以直接與細菌、病毒發生作用，破壞 其細胞器和核糖核酸，分解DNA、RNA、蛋白質、脂 質類和多糖等大分子聚合物，使細菌的物質代謝和 繁殖過程遭到破壞;還可以滲透細胞膜組織，侵入細 胞膜內作用于外膜脂蛋白和內部的脂多糖，促進細 胞的溶解死亡，并且將死亡菌體內的遺傳基因、寄生 菌種、寄生病毒粒子、噬菌體、支原體及熱原(細菌 病毒代謝產物、內毒素)等溶解變性滅亡。還有學者 認為，臭氧作用于細胞的表面，改變了細胞膜的滲透 特性，最終導致細胞組分泄露到中間介質中。
1.1.2臭氧消毒動力學
通過對飲用水消毒研究，消毒劑的滅菌率和接 觸時間的關系可用式(1)表示：
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