污水和再生水臭氧消毒的研究和应用
摘 要：臭氧消毒技术已经广泛用于饮用水消毒，但在污水和再生水消毒中的研究及应用相对较少。本文对臭氧用于污水消毒的机理、影响因素以及与其它消毒技术的比较作了介绍，并论述了臭氧消毒的持效性和臭氧消毒副产物，为污水回用中臭氧消毒的应用提供参考。
关键词：臭氧；污水和再生水；消毒
世界上许多面临着严重水危机的国家都在积极回用城市污水，以解决水资源短缺的问题。近年来， 污水回用的实例越来越多，如绿地和植被的灌溉、蓄 水、市政用水、冲厕水、工业回用和补给地下水和水库等。无论在污水外排还是再生水，氯都是最常用 的消毒剂，由于氯消毒过程会产生大量有毒副产物，寻找有效的氯替代物成为研究和讨论的热点。臭氧为无色、有轻微气味的气体，是一种强氧化剂，有极 强的消毒、杀菌功效，消毒副产物少，被称为“绿色 消毒剂”，广泛应用于饮用水、游泳池等的消毒。l9世纪70年代，美国首先开始使用臭氧对污水消 毒，此后逐渐在世界范围内应用。目前，污水和回用 水的消毒技术发展很快，对臭氧消毒的认识也越来 越深入，本文从多个角度分析了臭氧在污水外排和 回用领域消毒的机理、特点、研究和应用，为其更好 地工程化应用提供参考。
1臭氧消毒的机理与特点
1.1臭氧消毒的机理和反应动力学
1.1.1臭氧消毒机理
一般认为，臭氧在水中灭菌有两种方式：一种是 臭氧直接作用于细菌的细胞壁，将其破坏并导致细 胞的死亡;另一种是臭氧在水中分解时释放出自由 基态氧。自由基态氧具有强氧化能力，可以穿透细 胞壁，氧化分解细菌内部氧化葡萄糖所必须的葡萄糖氧化酶，也可以直接与细菌、病毒发生作用，破坏 其细胞器和核糖核酸，分解DNA、RNA、蛋白质、脂 质类和多糖等大分子聚合物，使细菌的物质代谢和 繁殖过程遭到破坏;还可以渗透细胞膜组织，侵入细 胞膜内作用于外膜脂蛋白和内部的脂多糖，促进细 胞的溶解死亡，并且将死亡菌体内的遗传基因、寄生 菌种、寄生病毒粒子、噬菌体、支原体及热原(细菌 病毒代谢产物、内毒素)等溶解变性灭亡。还有学者 认为，臭氧作用于细胞的表面，改变了细胞膜的渗透 特性，最终导致细胞组分泄露到中间介质中。
1.1.2臭氧消毒动力学
通过对饮用水消毒研究，消毒剂的灭菌率和接 触时间的关系可用式(1)表示：
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