（3）选择性 例如臭氧对于滤过性病毒及其它致 病菌的灭活作用非常有效。但青霉素菌之类的菌 种对臭氧就具有一定的抗药性。对一般细菌、大 肠菌、病毒等特别有效，其杀菌能力比氯系列的 消毒剂要强几十倍到数百倍。
（4）各种常用消毒剂的效果按以下顺序排列： O3>ClO2>HOCl>OCl->NHCl2>NH2Cl
高级氧化技术特点：
1）反应过程中产生大量氢氧自由基·OH。 2）反应速度快,多数有机物在此过程中的氧
化速率常数可达106 ～109 L/(mol.s)。 3）适用范围广,较高的氧化电位使得·OH几
乎可将所有有机物氧化直至矿化,不会产生二 次污染。
4）可诱发链反应,由于·OH的电子亲和能为569. 3 kJ ,可 将饱和烃中的H原子拉出来，形成有机物的自身氧化,从 而使有机物得以降解，这是各类氧化剂单独使用时所不 能做到的；
电化学氧化法ຫໍສະໝຸດ 湿式空气氧化法湿式氧化法
湿式空气催化氧化法
超临界水氧化法
光催化氧化法
超声波氧化
一、臭氧概述
臭氧在常温常压下是一种不稳定、具有特殊刺 激性气味的浅蓝色气体。臭氧具有极强的氧化性 能，在碱性溶液中拥有2.07V的氧化电位，其氧 化能力仅次于氟，高于氯和高锰酸钾。基于臭氧 的强氧化性，且在水中可短时间内自行分解，没 有二次污染，是理想的绿色氧化药剂。
（2）直接与细菌、病毒作用，破坏它们的细胞器和 DNA，RNA，使细菌的新陈代谢受到破坏，导 致细菌死亡。
（3）透过细胞膜组织，侵入细胞内，作用于外膜的 脂蛋白和内部的脂多糖，使细菌发生通透性畸变 而溶解死亡。
表1 臭氧消毒的优缺点
优点
缺点
消毒速度快、效果好 造价高，费用比氯贵
增加了水中的溶解氧
不能长时间维持剩余 臭氧
✓在pH<4时，臭氧在水溶液中的分解可以忽略不计，其反应
主要是溶解臭氧分子同被处理水溶液中还原性物质的直接反 应；
✓在pH>4时，臭氧的分解便不可忽略；pH更高时，则臭氧主
要是在OH-的催化作用下，经一系列链式反应分解成具有高 反应活性的自由基而对还原性物质进行非选择性氧化降解。
✓ 如果pH值提高一个单位臭氧分解大约快3倍
降低水中的BOD和 COD
必须在使用现场产生
要求的臭氧浓度不高
设备复杂，操作及维 修麻烦
不生成毒性化合物
水质水量变化时，调 节投加量困难
注：
（1）臭氧杀菌受臭氧的浓度、水温、PH值、水的 浊度等因素影响
（2）在实际应用中，臭氧用于自来水消毒所需的 投加量一般为1－3mg/L，接触时间不小于5min。
5）可与其他处理技术连用,特别是可作为生物处理过程 的预处理手段，对于难以通过生物降解的有机物，在经 过高级氧化过程处理后，其可生化性大多可以提高,从 而有利于生物法的进一步降解；
6）该技术采用物理—化学处理方法,其操作简单,易于控 制和管理。
分类
化学氧化法
臭氧氧化 Fenton 氧化
高铁氧化
因此，臭氧氧化方法已逐渐发展成为一种高级 氧化技术，在水处理领域中臭氧技术已在许多方 面得到了应用。臭氧应用于水处理过程中其作用 主要是除臭、脱色、杀菌和去除有机物。
二、臭氧的反应机理：
臭氧之所以表现出强氧化性，是因为臭氧分子 中的氧原子具有强烈的亲电子或亲质子性，臭氧 分解产生的新生态氧原子，和在水中形成具有强 氧化作用的羟基自由基·OH，它们的高度活性在水 处理中被用于杀菌消毒、破坏有机物结构等等， 其副产物无毒，基本无二次污染，有着许多别的 氧化剂无法比拟的优点，不仅可以消毒杀菌，还 可以氧化分解水中污染物。
臭氧氧化性能的影响因素
（1）臭氧化混合气进气量 改变臭氧化混合气的进气量实质上就是改变单
位时间内的臭氧投加量，在有机负荷一定的条件 下，就是改变反应过程中臭氧和有机物的投加比， 在有机物浓度一定、连续地通入臭氧化混合气的 半连续半间歇操作中，随单位时间内臭氧通入量 的增加，有机物氧化反应速率相应提高。
饮用水处理－－色、嗅、味的去除
（1）地表水体的色度主要由溶解性有机物、悬浮胶体、铁 锰和颗粒物引起。溶解性有机物引起的色度较难去除，其 致色有机物的特征结构是带双键或芳香环。
（2）其脱色的机理是臭氧及其产生的活泼自由基OH使染料 发色基团中的不饱和键（芳香基或共轭双键）断裂生成小 分子量的酸和醛，生成了低分子量的有机物，从而导致水 体色度显著降低。
三、臭氧在水处理中的应用
在饮用水处理中，臭氧主要用于三个方面: ➢ 臭氧预处理，在常规净水工艺前增设臭氧工艺; ➢ 臭氧-生物活性炭处理，O3与颗粒活性炭结合，在
常规净水工艺后，对水作深度处理，以除去各种 有机物和色、嗅、味等; ➢ 臭氧消毒，用以代替氯对水进行消毒。
➢饮用水处理－－消毒杀菌
（1）臭氧能氧化分解细菌内部葡萄糖所需的酶，使 细菌灭活死亡。
（3）臭氧可氧化铁、锰等无机有色离子为难溶物。 （4）臭氧的微絮凝效应还有助于有机胶体和颗粒物的混凝，
并通过过滤去除致色物。
废水处理
（1）臭氧可用来去除COD、BOD，并破坏有害 的化学物 。
（2）已用于炼油废水中酚类化合物的去除、电镀 含氰废水处理、含染料废水的脱色、洗涤剂的氧 化、照片洗印漂洗、氰化铁废液的回收与再利用 等。
* （2）搅拌速度
✓提高搅拌速度能使气液混合均匀，减小液膜阻力，
增大气液比表面积，强化气液传质效果，有助于 气液的接触和反应。
✓但当搅拌强度增大到一定程度后，其对气体的分
散效果和对有机物的去除效果的作用将趋于平缓。
*（3）溶液pH
臭氧本身的氧化能力与pH 值有关，臭氧在水中的分解速度 随着pH 值的提高而加快 。
水处理高级氧化技术
——臭氧氧化技术
（Technology of Ozone Oxidation)
一、概述
高级氧化技术(Advanced Oxidation Processes,简称
AOPs)：运用电、光辐射、催化剂，有时还与氧化剂结 合，在反应中产生活性极强的自由基(·OH) ，再通过自 由基与有机化合物之间的加合、取代、电子转移、断键 等，使水体中的大分子难降解有机物氧化降解为低毒或 无毒的小分子物质，甚至直接降解成为CO2 和H2O，接 近完全矿化。