于勇¹，謝天強(qiáng)²，藺延項(xiàng)²，鮑萬(wàn)民²
（1.清華大學(xué)環(huán)境工程系，北京100084；2.齊魯石化公司，山東 淄博255411）

　　摘　要：對(duì)含石油量高的地下水，可采用臭氧氧化技術(shù)。試驗(yàn)表明，臭氧對(duì)于苯系物及稠環(huán)化合物等污染物的去除效果明顯，臭氧氧化最佳投加量以7mg/L為宜，臭氧化接觸時(shí)間以2d為宜。
　　關(guān)鍵詞：地下水；水處理；臭氧；氧化
　　中圖分類號(hào)：X74
　　文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A
　　文章編號(hào)：1009-2455（2001）02-0014-02

Study on Ozone Oxidation Technique for the Treatment of Oil-Polluted Ground Water
YU Yong, XIE Tian-qiang, LIN Yan-xiang, BAO Wan-min
(l. Depart. Of Environ. Sci. and Eng, Tsinghua, Beijing 100084, China; 2. Qilu Petrochemical Corporation, Zibo 255411, China)

　　Abstract: Ozone oxidation technique can be used for ground waler with high oil content. Tests show that ozone has an obviouse effect on the removal of Pollutants, such as benzene substances, fused ring compounds, etc, the optimum amount Of addition for ozone oxidation should be 7 mg/L and the contacting time of ozone oxidation should be 2 days.
　　Key words: ground water; water treatment; ozone; oxidation

　　齊魯石化公司所用大武水源地的地下水不同程度的受到石油化工類污染物的污染，其中重污染區(qū)如堠皋開采區(qū)，地下水中油含量最高24mg／L，既不能用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，也不適合作為飲用水源^[1]，造成“水質(zhì)性”缺水，致使該地區(qū)的供需矛盾更加突出。
　　目前，國(guó)內(nèi)外在含油地下水凈化方面的研究已 經(jīng)取得了一定的成效^[2-3]。但是，堠皋地下水中的石 油類污染物種類繁多、成分復(fù)雜，處理難度大。對(duì)于這種水的凈化，國(guó)內(nèi)外尚無(wú)成熟的技術(shù)^[4]。因此，研究與開發(fā)適合該地區(qū)含油地下水凈化的經(jīng)濟(jì)有效的技術(shù)與工藝，解決重污染區(qū)地下水的使用及工農(nóng)業(yè)用水的短缺問題，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義及廣泛的應(yīng)用前景。

1 臭氧處理試驗(yàn)裝置

　　采用堠皋3＃井水進(jìn)行了除油系統(tǒng)試驗(yàn)研究，通過(guò)小型動(dòng)態(tài)試驗(yàn)，尋找經(jīng)濟(jì)、安全、可靠的含油地下水的使用凈化技術(shù)，并確定關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)。試驗(yàn)裝置如圖1所示。

2 臭氧氧化對(duì)水中油的去除

2.1 最佳臭氧投加量的確定
　　實(shí)驗(yàn)中采用水射器投加臭氧，水和臭氧在水射器中混合，然后進(jìn)入臭氧接觸池下部，在池中進(jìn)行接觸反應(yīng)。由于反應(yīng)池容積較大，可以保證足夠的反應(yīng)時(shí)間，因此，對(duì)除油效果具有重要影響的因素是臭氧投加量。
　　臭氧投加量與水中油類污染物種類、含量以及Fe²⁺等還原物質(zhì)的含量有關(guān)。投加的臭氧越多，氧化分解效率越高，但同時(shí)也使電耗增加。因此，確定最佳的臭氧投加量是非常必要的。向出水中加入不同量的臭氧，測(cè)定對(duì)油的去除效果，測(cè)定方法采用紫外 分光光度法，試驗(yàn)結(jié)果見圖2。

　　試驗(yàn)結(jié)果表明，水中油的含量隨著臭氧加量的增大而減少，但臭氧投加量大于7mg／L后，變化幅度減小，再增加臭氧量不經(jīng)濟(jì)。因此取最佳臭氧投加量為7mg／L，此時(shí)油去除率為67％，可滿足后續(xù)工藝的要求。
2.2 停留時(shí)間對(duì)除油效果的影響
　　表1為臭氧投加量為7mg／L時(shí)，臭氧氧化對(duì)原水中油類污染物的去除效果。

　　由試驗(yàn)可知，當(dāng)臭氧投加量為7mg／L時(shí)，油的平均去除率為53.8％，能氧化水中大分子的石油化工類污染物。試驗(yàn)表明，接觸時(shí)間1d時(shí)去除率只有26％，接觸時(shí)間2d以上時(shí)去除率明顯增大，當(dāng)接觸時(shí)間增大到一定程度，臭氧已經(jīng)充分與油反應(yīng)，再繼續(xù)增大接觸時(shí)間已無(wú)實(shí)際意義。

3 臭氧對(duì)有機(jī)物的氧化和轉(zhuǎn)化作用

　　由于石油是一種復(fù)雜的多組分混合物，紫外分光光度法僅反應(yīng)一些225nmn波長(zhǎng)油吸收的含雙鍵的有機(jī)物類，難以全面反映水中其他有機(jī)物。因此，對(duì)臭氧氧化前后水中有機(jī)物進(jìn)行了色一質(zhì)聯(lián)機(jī)檢測(cè)分析，以較全面反應(yīng)臭氧對(duì)水中有機(jī)物的轉(zhuǎn)化和去除作用。
　　表2是臭氧投加量為7mg／L，原水接觸氧化2、4、6d時(shí)，臭氧對(duì)有機(jī)物的氧化去除和轉(zhuǎn)化效果。

　　經(jīng)臭氧氧化反應(yīng)后，有機(jī)物種類增加，2d接觸氧化反應(yīng)后，苯系物和稠環(huán)芳烴類在水中的相對(duì)含量有較大幅度下降，分別從47.2％、35.1％下降到18.3％和12.2％。而此時(shí)，酯、醛、酮類和烷烴類在水中的相對(duì)含量卻大幅上升，分別從6.8％、0.9％上升到 36.6％和32.9％；經(jīng)4d接觸氧化反應(yīng)后，水中苯系物和稠環(huán)化合物含量進(jìn)一步下降，而酯、酮、醛和烷烴的相對(duì)含量進(jìn)一步提高；經(jīng)6d反應(yīng)后，苯系物和稠環(huán)化合物基本去除，而酯、醛、酮類的相對(duì)含量達(dá)到最高 62.3％。總峰面積從原水的8216隨接觸氧化反應(yīng)時(shí)間增加逐漸下降至6772、4134和3072，這說(shuō)明盡管污染物相對(duì)含量有長(zhǎng)有消，但其總量是隨接觸時(shí)間增加而下降的。試驗(yàn)結(jié)果表明，臭氧對(duì)于苯系物及稠環(huán)化合物等優(yōu)先污染物的去除效果明顯，有機(jī)物總量也大幅消減，最高達(dá)64％。

4 結(jié)論與建議

　　①臭氧能夠氧化地下水中的石油化工類污染物。
　　②臭氧最佳投加量為7mgp／L，油去除率可達(dá)67％。臭氧氧化接觸時(shí)間以2d為宜。
　　③臭氧對(duì)于水中有機(jī)污染物（包括優(yōu)先污染物）的去除轉(zhuǎn)化效果明顯。
　　④若臭氧氧化法與吹脫、活性炭吸附、生物氧化等處理方法配合使用，處理效果將會(huì)更好。

參考文獻(xiàn)：
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　　[3]黃銘榮.胡紀(jì)萃.水污染治理工程[M].北京：高等教育出版社，1993.
　　[4] 張自杰，等.環(huán)境工程手冊(cè)水污染防治卷[M].北京：高等教育出版社，1993.

　　作者簡(jiǎn)介：于 勇（1964-），男，高級(jí)工程師，碩士，010-62783085。
　　　　　　　謝天強(qiáng)（1971.），男，工程師.大學(xué)，0533-7523695。
　　　　　　　藺延項(xiàng)（1973-），男，工程師，大學(xué)，0533-7522596。
　　　　　　　鮑萬(wàn)民（1976-），男，工程師，大學(xué)，0533-7522128。
　　收稿日期：2001-01-15