前言:想要写出一篇令人眼前一亮的文章吗?我们特意为您整理了5篇出丑扬疾范文,相信会为您的写作带来帮助,发现更多的写作思路和灵感。
关键词:臭氧;氧化法技术;废水处理;运用
一、臭氧氧化法技术
臭氧氧化法技术,就是通过臭氧氧化与各种水处理技术组合,形成氧化性更强、反应选择性较低的羟基自由基的氧化技术。它可以产生非常活跃的羟基自由基OH并诱发链式反应:由于具有很高的氧化还原电位。羟基自由基无选择性地与水中有机污染物作用,将其矿化:它可与大多数有机物反应,反应条件要求不高,一般在常温常压下即可进行。在以提高OH生成量和生成速度为主要研究内容的方法的基础上,臭氧高级氧化技术得到了长足的发展,如紫外催化臭氧化、碱催化臭氧化和多相催化臭氧化等。
1.紫外催化臭氧法
用03/uv水处理法始于70年代,主要针对有毒有害且无法生物降解的有机污染物的处理。80年代以来,研究范围扩大到饮用水的深度处理。03/UV法的氧化能力和反应速度都远远超过单独使用uV或臭氧所能达到的效果。
目前对03/uv氧化机理有很多研究,一般认为03/uv中的氧化反应为自由基型反应即液相臭氧在紫外光辐射下会分解产生oH・自由基。在不同pH值条件下,用03/uv、O3、uv分别氧化酚类化合物。结果表明:在酸性条件下,臭氧是主要的氧化剂,中性及碱性时氧化是按自sh基反应模式进行,酚及T0c的去除率随DH值升高而升高。研究表明,自来水中苯、甲苯、乙苯在用0duv氧化lh后浓度均降至检测限以下.三氯甲烷、四氯化碳经2h处理后去除率达90%以上,自来水中169种有机物经2h处理后去除率达65%以上,致突变实验证明水质由强阳性转为偏阴性。虽然Ocuv水处理法的建设投资大、运行费用高,但其在饮用水深度处理和难降解有机废水的处理中具有良好的应用前景。
2.活性炭/臭氧
臭氧/活性炭协同降解有机污染物处理技术近年得到了长足的发展。活性炭在反应中,可如同碱性溶液中的OH一作用一样,能引发臭氧链反应。加上臭氧分解生成0H・等自由基作为催化剂.活性炭与臭氧共同作用降解微量有机污染物的反应同其他涉及臭氧生成的0H・反应一样.属于高级技术。此外,活性炭具有巨大表面积及方便实用的特点,是一种很有实际应用潜力的催化剂。采用臭氧,活性炭,活性炭一臭氧法对染色残液进行脱色试验,研究了温度和DH等因素对脱色效果的影响。结果发现:臭氧很短时问即可使弱酸性染料染色残液脱色率达100%:活性炭一臭氧方法有助于提高COD去除率,可达92%,对色度的去除率也接近100%:此外,活性炭一臭氧还可以提高臭氧的利用率。关于活性炭对臭氧氧化的影响机理,葡萄牙研究人员研究表明:处理CI Acid Blue一113.C1 Reactive Red一241和Cl Basic Red一14这3种不同的染料.用活性炭处理不能有效的去除色度,而用臭氧处理能快速去除色度,但是TOC去除率不是很理想用活性炭和臭氧联合处理时不但能提高色度去除,而且也增加了T0C的去除率。由此可以得出活性炭与臭氧具有协同效应,活性炭在这里既是吸附剂也是臭氧反应的催化剂同时研究人员比较了处理过的酸性活性炭与碱性活性炭,研究显示碱性活性炭对TOC的去除更加有效。
3.超声/臭氧法
超声波能有效地降解废水中的难降解有机污染物,将超声波与臭氧进行联合使用,可以提高降解有机物的效率,降低运行成本。
早在1976年,DAHI就已经发现超声波能够强化03处理废水过程,他利用20 kHz超声波强化03氧化处理生物污水处理厂的出水时发现,这种技术可减少50%的03投加量。使用03超声波联合处理含酚废水,研究表明,超声辐射在臭氧氧化过程起加速反应作用。效果明显好于超声或臭氧单独使用时的效果,而且随着超声功率的增大.,加速反应的能力增强,随着臭氧通入量的增大,酚去除率不断增大。另外,超声/臭氧处理酚废水的降解规律符合假一级反应。
4.臭氧催化金属氧化法
金属催化臭氧化技术是近年发展起来的一种新型的在常温常压下将那些难以用臭氧单独氧化或降解的有机物氧化的方法。金属氧化法是以固状的金属(金属盐及其氧化物)为催化剂,加强臭氧氧化反应,是近几年来新起的技术。该技术的目的就是促进03的分解.以产生自由基等活性中间体来强化臭氧化。其关键是高效的金属催化剂的制作与筛选,目前已研究和筛选出的有铜锰锌钙类的催化剂。催化臭氧氧化去除水中的酚氯乙酸的研究,结果表明l00mg/L的含酚废水,在臭氧氧化空气流量0.05 m3/h.03浓度3.46―8mg/L。pH为6.5~8时30min去除率即达99%,比单纯臭氧氧化法脱酚率提高30%,100mg/L的氯乙酸废水在臭氧氧化空气流量为0.05m3/h,03浓度为6.62mg/L时pH=3.8,30minC0D去除率即达75%以上。
二、在工业废水处理中的应用
由于工业废水的成分复杂和处理困难,所以近年来。臭氧联合技术在工业废水的处理中应用广泛。对于可生化性较差的化工废水、高度变污医疗废水等,采用臭氧预氧化处理,能够较好地改善废水的可生化性.为后续生物处理创造条件。
1.对医药废水的处理。大多医药废水COD较高、可生化性差,单纯靠物理化学方法处理成本高不经济.普通的生化处理又根本行不通.所以可以先用臭氧预处理,主要是为了提高废水的可生化性,为后续生物处理降低难度,同时降低C0D。某医药化工厂排放
的医药废水通过臭氧/uASB/接触氧化联合作用,废水原水质:COD为14000~l 5000mg/L,BOD5检测不到,经过min臭氧氧化,C0D去除率达40%左右。经预处理后废水的P(BOD5)/p(COD)≥0.3,可生化性得到明显改善。
2.对印染废水的处理。印染废水对环境的污染很严重,其水量大、水质波动大、污染物成分复杂且含量高,色度、化学需氧量(COD)和生化需氧量(BOD5)均较高,是国内外难处理的工业废水之一。研究表明03在紫外线(UV)作用下,转化为OH.等强氧化性物质,与有机物反应,使染料的发色基团中的不饱和链断裂,生成相对分子质量小、无色的有机酸、醛等.达到脱色和降解有机物的目的。利用03/uv氧化与常规生化组合,先利用生化法将可生化有机物大部分去除,剩余不可生化污染物用03/uv氧化,以降低臭氧的消耗及处理成本.提高出水水质。通过该处理的出水可达到《GB4287―1992纺织染整工业水污染物排放标准》的一级排放要求。
3.对含酚废水的处理。含酚废水是比较普遍且危害性很严重的工业废水之一,酚是一种公认的致癌、致畸、致变的“三致”物质.处理工业含酚废水已是工业废水方面急待解决的问题之一。研究表明,对于含酚量为227mg/L,pH值为7.13~7.16.水温为13-40℃的焦化厂废水.经过臭氧氧化处理后,水中的含酚量降低了98%。
4.对垃圾渗滤液的处理。垃圾渗滤液是一种污染性极强的高污染物含量有机废水.其中有机污染物高达77种,其中促癌物、辅致癌物5种,被列入我国环境优先控制污染物“黑名单”并且垃圾渗滤液对周边环境、填埋场土层及地下水都会造成极大的污染。采用生物一臭氧氧化技术对垃圾渗滤液进行处理研究,实验表明,经臭氧氧化后,可以有效降低垃圾渗滤液生物处理出水的COD值:垃圾渗滤液生物处理出水臭氧氧化后.其生物降解性随氧化时间的增加存在极值,p(BOD5)/p(COD)在0-128上下波动,为可降解废水:结合处理的经济性可以采用生物一臭氧一生物的联合技术处理垃圾渗滤液
三、臭氧技术的发展现状及趋势
1.随着臭氧技术在水处理方面的广泛应用,人们认识到,臭氧技术的关键在于它与水中污染物的反应机理,这方面目前尚未有明确的定论,仍在进一步研究当中。
2.臭氧的产生效率与电源的频率呈正向增长关系,提高臭氧发生电源频率一直是研究的重要方向。目前国际标准型臭氧发生器产品,电源频率最高为20kHz左右。
3.臭氧发生器电介体材料一直使用玻璃,由于耐电压、介电常数s与介质损耗系数等性能限制,臭氧产率、含量提高不大。近年来由于精密陶瓷、搪瓷等材料的发展,以及金属管外喷涂等特殊工艺的发展,已全面提高了臭氧放电的技术指标,使单机产量超过100kg成为事实。
4.由于臭氧的强氧化性、强腐蚀性及有毒性,所以处理工艺元件的材料必须用高耐腐蚀抗氧化材料.使得臭氧处理成本增高.不利于臭氧技术的广泛推广.因此如何降低臭氧处理技术的成本成为目前臭氧技术研究的主要工作之一。
5.目前臭氧发生器的发展趋势是体积越来越小,能耗越来越低.电能转化率和产率越来越高,其控制的自动化程度也越来越高,臭氧应用越来越广,加快了产业的发展。
参考文献:
面肌抽搐又称面肌痉挛、面肌阵挛或颜面部痉挛。本病病因尚不明确,故称原发性面肌抽搐,多为面神经通路上受到病理性刺激所产生。面肌痉挛者表现为半侧面肌的不自主抽搐,多起病缓慢,常从眼轮匝肌内间歇性抽搐开始,随后波及口轮匝肌,甚至一侧面部,严重者可累及同侧的颈阔肌。可因疲劳、精神紧张、自主运动而加剧,但不能自行控制。患者在安静时症状减轻,入睡后消失。继发性面肌抽搐可由于颅内病变如肿瘤、炎症、外伤所致,个别癫痫病患者发作时也可出现面肌抽搐。临床上应注意区别,对继发性病变应注意原发病的治疗。
中医辨证论治
本病属中医学的“筋惕肉抽”的范畴。外感风寒,风阳上扰,气机阻滞,气滞血淤,风阳挟痰上扰为本病的主要病理机制。临床分型如下:
风寒滞留型:发于单侧面部的发作性抽搐,开始由下睑抽动,逐渐波及嘴角,每次发作时间1分钟〜10分钟不等,每日发作十至几十次不等,常因阴雨天气而加重,发作时间较久时,病侧的面部拘紧,患侧眼裂变小。面部肌肉萎缩,舌质淡红,苔薄白,脉缓或沉细。
治则:温散寒邪,舒筋解痉。
脾胃虚弱型:发于单侧面部的发作性抽搐,面色不华,气短乏力,纳呆神疲。开始发病时下睑抽动,逐渐波及患侧面部肌肉,尤其在情绪激动或疲劳时,抽搐更甚,睡眠后停止。每次发作1分钟〜10分钟不等,每日发作数十次不等,情绪好、睡眠好时可数天不发病。舌质淡、苔薄白、脉细弱。
治则:活血健脾,通调面络。
阴虚阳亢型:发于单侧面部的发作性抽搐,素有头晕、失眠、多梦易醒、耳鸣、腰膝酸软、头痛口苦、急躁易怒、耳后疼痛,开始发病即出现眼角部及口角部抽搐,随即发展到患侧面部其他肌肉,开始每日发作数次或有时不发,随着病情加重发作次数逐渐增多,情绪不稳时加重。舌质红,苔薄黄少津,脉弦细数。
治则:平肝息风,舒筋镇痛。
养生与食疗
本病最忌精神紧张,患者千万勿操心、性急,尽量减少心理压力。多休息,改变急功近利的心态。饮食以清淡且富含高维生素、高蛋白、高纤维素的食物为主,戒烟酒为宜,更应少参加聚会。
防风枸杞粥:防风20克,枸杞30克,小米100克。防风用纱布包好,与枸杞和小米同煮粥。适用于风寒滞留型面肌抽搐者。
抽样取证的取证方式能降低执法成本,提高行政效率。大多数税务案件中,涉及的书证数量非常之多,例如有些追缴印花税的案件,涉税购销合同成千上万,而对税案有影响的只是合同性质、金额、日期,如果将所有合同都取证,工作量非常大,且没有必要,而采用抽样取证的方式收集证据,既能节省取证的人力物力,及时结案,同时又有利于后续案件档案的管理,降低执法成本,提高行政效率。另外,抽样取证的取证方式还能减少执法风险,提高案件质量。有些全部取证的案件,由于证据数量众多,税务人员专注于取证要证明的问题,没有留意到“拔出萝卜带出泥”,证据资料还有其他可疑的涉税问题,若没有对这些可疑问题进行相应的处理,可能会带来执法风险,而采取抽样取证则可以技巧性地避开这些问题。
(二)当前抽样取证存在的问题
我国没有统一的行政执法程序法律,《行政处罚法》仅规定行政机关可以采取抽样取证的方法,但对抽样取证并没有更具体的规定,目前税务执法领域也尚未有规定“抽样取证”具体程序的法律、法规或规章,只有某些地方税务局的内部工作规范中涉及到“抽样取证”,如江苏省地方税务局《税务行政执法证据采集规范》[iii]。理论界对“抽样取证”具体程序的探讨也很少,税务工作中基本由执法人员个人把握什么情况下可以抽样取证、怎样抽样取证。笔者认为,目前抽样取证主要存在如下问题。
1、抽样取证标准不统一
由于抽样取证适用没有具体标准,不同执法人员有不同的抽样取证方式。抽样取证比较随意,抽样的证据不具代表性。例如有些税务案件,抽样取证收入原始凭证时,由于凭证数量众多,于是在抽样取证基础上再次抽样取证,导致抽样证据与被抽样证据不能相互印证,不能反映整个会计做账流程,抽样的证据失去了代表性,达不到“以一部分反映总体,从而来确定总体情况性质”目的。
2、抽样取证的程序不规范
在税务执法中,执法人员进行抽样取证时程序不规范,不严谨,收集的证据效力不强。例如在采取抽样取证时,执法人员未要求证据持有人对抽样取证程序进行认可,仅凭执法人员自行抽样的证据资料就认定全部案件事实,证据效力不强,认定事实很容易被新的证据,从而带来执法风险。
关键词:政府消费支出;PPS抽样;简单随机抽样
中图分类号:F12文献标识码:A
一、引言
国民经济核算中,政府消费是指政府部门为全社会提供公共服务的消费支出和免费或以较低价格向用户提供的货物和服务的净支出。政府消费与居民消费一起构成总消费,是一国最终需求的重要组成部分,增加政府消费支出是扩大内需的重要手段。中国经济发展存在严重的内需不足问题,必须把立足点放到依靠内需上来。政府首先应加大自身消费支出。政府加大对“三农”的支持力度、增加农村基础设施建设投资;完善社会保障体系;增加公共教育投入;增加城乡居民收入,提高其消费能力;培育成熟的消费环境等,这不仅是满足政府支出的需要,也是对于现实经济运行格局的一种强烈的支持保证。当社会个人与家庭的消费相对不足而没有集中起足够消费力量的格局下,关注政府消费支出,由政府等宏观管理部门主动地、适度地放松对消费支出的限制,是必需的政策选择。
在我国国民经济核算体系中,涉及政府消费核算的主要有三处:一是支出法国内生产总值核算;二是资金流量表实物交易部分;三是收入分配及支出账户。对我国政府消费支出的估计方法进行研究,可以为宏观经济政策的选择提供一些参考。本文通过对我国31个省、市、自治区的不等概率抽样和简单随机抽样,分别抽取15个、10个省市作为研究样本进行实证分析,同时对两种方法进行比较分析。
二、PPS抽样表述
(一)PPS抽样的基本内涵。不等概率抽样是指在抽取样本前给总体的每一个单元赋予一定的被抽中概率。不等概率抽样分为有放回与不放回两种情况。在有放回的不等概率抽样中,最常用的是按总体单元的规模大小来确定抽选的概率。设总体中第i个单元的规模度量为Mi,总体的总规模度量为M=M,则该单元的抽选概率为Z=,这种不等概率抽样称作按与规模大小成比例的抽样,简称PPS抽样。
(二)PPS抽样实施方法。PPS抽样方法有:累积总和法、拉希里方法、规模累积等距抽选的方法、分裂法等,本文主要采用规模累积等距抽选的方法。
规模累积等距抽选方法的表述:设总体单元数为N,其规模度量分别为M1,M2,…,MN,将规模度量按代码法进行累积,直至M=M。若抽取样本容量为n,则先求等距抽样的间隔K=,然后在1~K之间随机等概率抽取一个数,假设为r,则r所在的单元代码区间相应的单元即为被抽中的单元。以后每隔K个度量值,即r+K,r+2K,r+3K,…,r+(n-1)K等数字所在的单元代码区间的相应单元,即为被抽中的单元。
三、PPS抽样实证分析
选取我国31个省、市、自治区、直辖市2007年政府消费支出额数据。
(一)总体总量的估计
1、以2007年政府消费支出额作为规模Mi,并进行累计,得表1。(表1)
将M0=M=3824111除以样本量n=15,得抽样间隔K==254940.73。在1~K之间抽一随机数,假设R=175745,处于北京的代码范围,因此北京作为抽中的样本。其余样本代码为:175745+254940.73=430685.73,430685.73+254940.73=685626.46,940567.19,1195507.92,
1450448.65,1705389.38,1960330.11,2215270.84,2470211.57,2725152.3,2980093.03,3235033.76,3489974.49,3744915.22,分别是:河北、辽宁、黑龙江、江苏、安徽、江西、山东、河南、湖南、广东、海南、贵州、新疆。
2、这15个省市的被抽选概率为Zi=,分别为:北京0.0534,河北0.0514,辽宁0.0303,黑龙江0.0321,江苏0.0912,浙江0.0613,安徽0.0197,江西0.0195,山东0.0967,河南0.0526,湖南0.0359,广东0.0861,海南0.0049,贵州0.0137,新疆0.0240,用这15个样本省市来估计2008年的政府消费支出,采用汉森-赫维茨估计量,得:
==×(++…+)=4505720.155
故,估计推断这31个省市的政府消费支出额为4505720.155百万元。
3、抽样的方差:
()=-
=[(4955307.048-4505720.155)2+
(4268315.491-505720.155)2+…+(4481807.397
-450720.155)2]=5597070249.9182
4、置信度为95%的置信区间为:
±Z,即:
4505720.155±2
=4505720.155±149627.1399
即:4356093.015~4655347.295。2008年这31个省市的实际政府消费支出为4564495百万元,位于置信区间之内。
(二)总体均值的估计
1、==×4505720.155≈145345.8115(百万元)
2、方差的估计式:
()=-=×5597070249.9182≈5824214.6201
所以,总体均值的抽样标准误为:
=2413.3410
3、置信度为95%的置信区间为:
±Z即:
145345.8115±2×2413.3410
即:140519.1295~150172.4935。2008年平均每个省市的实际政府消费支出为147241.7742百万元,位于置信区间之内。
四、简单随机抽样实证分析
简单随机抽样又称纯随机抽样:设有限总体总有N个单元,从中抽取容量为n个单元的样本,使得每一个可能的样本都有相同的概率被抽中。具体应用到本文中的政府消费支出,把这31个省市按1~31排列,在EXCEL中生成一组n=10的随机数:15、30、4、10、8、27、16、9、12、21。即被抽选的省市为:山东、宁夏、山西、江苏、黑龙江、陕西、河南、上海、安徽、海南。
(一)总体均值的估计
1、==y=×(448602+19400+…+22631)=174053.9
即2008年平均每个省市的政府消费支出为174053.9百万元。
2、抽样方差
()=s=(1-)(y-)=×(1-)××217461902374.9=1636810017.88
抽样标准误:=40457.5088
(二)总体总量的估计
=N=31×174053.9=5395670.9
()=N(y)
=31×163680017.88
=1572974427178.44
=
=1254182.7726
五、结论
通过对全国各地区政府消费支出的PPS抽样估计,2008年全国各地区政府消费支出位于置信区间之内,并且通过PPS抽样和简单随机抽样的实证分析对比,我们可以很明显的看出,不论是总量估计还是均值估计,PPS抽样的方差都要小于简单随机抽样的方差,PPS抽样要明显优于简单随机抽样。由此可见,不等概率抽样虽然在实施方面较简单随机抽样复杂,但是对差异总体较大的总体单元进行抽样估计会更为精确有效。
(作者单位:西北师范大学经济管理学院)
主要参考文献:
[1]倪佳勋.抽样调查[M].广西师范大学出版社,2002.
[2]金勇进,蒋妍,李序颖.抽样技术[M].中国人民大学出版社,2002.
[3]陈彩虹.政府消费支出与扩大内需[J].财政研究,1999.8.
[4]顾莉洁.不等概率抽样中若干方法的比较[D].苏州大学,2003.
关键词:水污染,臭氧,有机物,副产物,氧化
中图分类号:U664.9+2 文献标识码:A 文章编号:
1 污水臭氧处理工艺的应用
水是自然界的基本要素,是人类和生物赖以生存的基本条件。是一切细胞和生命组织的重要成分,是构成自然界一切生命的重要物质基础。水资源是可再生资源,但不是取之不尽的。水覆盖着7l%的地球表面,但是在13亿立方千米的水资源中,淡水只有3000万立方千米,而且其中88%呈固态(冰帽和冰川),在12%的淡水中多数是地下水,人类能直接利用的水资源仅是只占全球总储水量中2.53%的淡水中的0.34%的江河湖泊及浅层地下水。
我国的水资源分布具有地区、进程上的不均匀性,是水资源相对较少的国家。平均年降水深633毫米(全球800毫米,亚洲740毫米),多年平均年河川径流总量26600多亿立方,占世界第五位。人均占有水量只相当于世界人均占有河川年径流量的1/4。
1840年法国科学家Schonbein在电解稀硫酸时,发现有一种特殊臭味的气体释出,因此将它命名为OZONE(臭氧O3)。自此以后,欧洲的科学家率先开始研究臭氧的特性和功用,发现广谱的灭菌效果后,开始工业生产应用。已经证明,臭氧可用于水中污染物的氧化与分解;脱色、除嗅、杀菌、灭藻、病毒灭活;除铁、除锰、除硫化物、除酚、除氰、除农药、除石油制品、除水中致癌物质及表面活性物质;降低水中的BOD、COD等等,都具有特殊的处理效果[1,2]。美国七十年代初开始利用臭氧处理生活污水,主要是为了灭菌消毒、去除污染物、脱色等达到排放标准。日本则在缺水地区将污水用臭氧处理后作为中水使用。美、日、德、法等国家近年来都建立了大规模的臭氧污水处理厂。
2 臭氧在污水处理中的功效分析
臭氧是一种有特殊腥味的气体,比重比空气大;常温常压下,较低浓度的臭氧是无色气体,当浓度达到15%时,呈现出淡蓝色;化学式O3,比氧分子多了一个活泼的氧原子,因而决定了臭氧具有较强的杀菌能力及其他功能。
2.1 臭氧的杀菌、消毒作用
臭氧的杀菌机理在于它能够影响到生物细胞中物质的交换。它对于使人和动物致病的病菌、病毒和微生物有很强的杀灭作用。臭氧能穿透细菌细胞壁,破坏细胞器,分解葡萄糖氧化酶、DNA、RNA等物质,阻断细菌新陈代谢和繁殖。0.3 mg/L的臭氧水溶液作用1分钟,大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的杀灭率达100%,臭氧的杀菌力是氯气的3 000倍。臭氧能破坏分解病毒的核心和衣壳,影响DNA或RNA复制,从而杀灭病毒或抑制病毒的繁殖。在20℃水中,臭氧浓度为0.13 mg/L时可以100%的迅速灭活脊髓灰质炎病毒I型。一般消毒剂的杀菌消毒功能是进行性、积累性的,而臭氧是急速的,一旦臭氧水浓度达到某阈值,其消毒杀菌作用瞬时完成。
经比较臭氧、二氧化氯、氯对净化水中的微小隐孢子虫卵囊的灭活作用试验证明,1ppm的臭氧作用5分钟可灭活90%的卵囊,1.3ppm的二氧化氯则需1小时,80 ppm的氯则需作用1.5小时才能达到同样效果。
2.2 改善感官指标
污水处理流程中,其必要的单元处理过程除水的消毒之外,就是水的脱色。臭氧化法不需要向水中投加其它化学药剂。臭氧的强氧化能力可使水得到深度脱色处理。水的色度主要由溶解性有机物、悬浮胶体、铁锰和颗粒物引起。其中光吸收和散射引起的表色较易通过传统方法去除,溶解性有机物引起的真色较难去除。致色有机物的特征结构是带双键和芳香环。臭氧的脱色作用大致可解释为酚的羟基被氧化成相应的醌。进一步的臭养化反应使其分子在与芳香核的连结桥处断裂并生成起较弱染色作用的白腐酸。在大剂量地投加臭氧情况下,通过生成草酸的过程而发生芳香环的破坏。此外臭氧可氧化铁、锰等无机呈色离子为难溶物;臭氧的微絮凝效应还有助于有机胶体和颗粒物的混凝,并通过颗粒过滤去除致色物。
(1) 臭氧的脱嗅作用
臭氧去除嗅味的效率非常高,一般l一3 mg/L的投加量即可达到规定阈值。臭氧化主要靠羟基自由基去除异臭物质,催化产生更多的自由基将加强臭氧的除臭功能。水源中的硫化氢基本上来源于污水的污染,采用臭氧处理含有36 mg/l硫化氢的水,当反应时间为20 min时,水中的硫化氢可降至0.17 mg/l,并可使水中嗅味全部消除。臭氧消耗量为2 mg/mg。由于生成硫酸,水的pH值降低。
(2)臭氧对有机物的去除
从COD含量及去除率变化曲线可以看出,,随臭氧接触时间的增加,实验水体中CODCr含量呈不断减少的趋势变化,变化幅度从575.3 mg/L下降到413.15 mg/L,去除率达到了30%。这是由于臭氧的强氧化性将部分有机物氧化为H2O0和CO2。还可以看出,在臭氧接触45min内CODCr去除速率为0.5 mg/L·min;且在.30-45 rain有个跃点,15 min内去除率从15%增加到了24%;从45—120 min,接触时间延长了近3倍,而CODCr去除速率仅从24%增加到29%,增加了5%。由此也说明臭氧对CODCr的去除率并不与臭氧接触时间成正比。即臭氧接触时间在一定范围内(30-45min)对CODCr的处理较为经济合理。
2.3 臭氧对藻类的作用
藻类问题普遍存在于世界各国的水处理实践中。藻类含量高时会影响混凝和沉淀,增加混凝剂量;堵塞滤池,缩短滤池过滤周期;致臭并产生藻毒素,和氯作用形成氯化消毒副产物。
臭氧化作用之一是溶裂藻细胞,二是杀藻,使死亡的藻类易于被后续工艺去除。臭氧投加量直接影响藻细胞的溶裂程度。James Ashish Paralkar等对小球藻的研究结果表明,投加3 mg O3/L才开始溶裂藻细胞,投加8 mgO3/L才明显溶裂藻细胞。增大臭氧的投加量可改善除藻效果,南非Wiggins水厂在原水微蓝藻含量为38.9万个/L的情况下,投加3.2 mg03/L,5.0mgO3/L,7.9mgO3/L时的除藻率分别为39%,58%,90%。深圳水司的研究结果表明,在原水含藻量160万个/L时,投加1.5mgO3/L可使除藻率达到42%,并且臭氧过氧化氢联用可使浊度和藻类的去除效果同步提高。
2.4 助凝
多数文献均报道了预臭氧化的微絮凝效应,即预臭氧化可降低达到相同滤后水浊度下的最佳混凝剂量,或提高一定混凝剂下的浊度去除率,延长滤池过滤周期。预臭氧化产生微絮凝的可能机理是:增加水中含氧官能团有机物(如羧酸等)而使其与金属盐水解产物、钙盐等形成聚合体,降低无机颗粒表面天然有机物(NOM)的静电作用,引起溶解有机物的聚合作用而形成具吸附架桥能力的聚合电解质,使稳定性高的藻类脱稳、产生共沉淀等。影响预臭氧化助凝效果的主要因素是:原水TOC、硬度、预臭氧化及混凝条件、藻类种属及数量、浊度。不同原水的预臭氧化助凝效应差别较大,对于低TOC含量(2 ms/L)且硬度与TOC比值大于25 mgCaCO3/mgTOC的原水较易于发生微絮凝,混凝剂投加量主要受颗粒物控制,适宜的臭氧投加量为0.5mgO3/mgTOC左右;对中高TOC含量的原水进行预臭氧化或者采用高臭氧量和pH,则可能产生过多高电荷、小分子有机物,不利于改善混凝和过滤效果。预臭氧化工艺规模最大的洛杉矶水厂(最大产量230万m3/d),一般臭氧投加量1.0—1.5 ms/L,接触时间5min以上,混凝剂量减少33%;絮凝时间缩短50%(从20 min降到10 min),絮凝池数目减少一半;过滤速度由22 m/h提高到33 m/h,反冲洗设备规模也相应减小。因此,臭氧化技术是否可用于助凝应以具体的原水水质为依据。
3 结论
臭氧是很好的水处理剂,具有快速杀灭饮水中细菌、病毒等致病微生物,没有异味产生,可用于脱色除臭、控制氯化消毒副产物、去除藻类和藻毒素、助凝和助滤、去除或转化污染物等。但应结合其他工艺共同作用,才可以在保证处理效果的前提下,尽量提高经济效益。
参考文献: