于勇¹，謝天強²，藺延項²，鮑萬民²
（1.清華大學環(huán)境工程系，北京100084；2.齊魯石化公司，山東 淄博255411）

　　摘　要：對含石油量高的地下水，可采用臭氧氧化技術。試驗表明，臭氧對于苯系物及稠環(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，臭氧化接觸時間以2d為宜。
　　關鍵詞：地下水；水處理；臭氧；氧化
　　中圖分類號：X74
　　文獻標識碼：A
　　文章編號：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“水質性”缺水，致使該地區(qū)的供需矛盾更加突出。
　　目前，國內(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、成分復雜，處理難度大。對于這種水的凈化，國內(nèi)外尚無成熟的技術^[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)濟有效的技術與工藝，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)實意義及廣泛的應用前景。

1 臭氧處理試驗裝置

　　采用堠皋3＃井水進行了除油系統(tǒng)試驗研究，通過小型動態(tài)試驗，尋找經(jīng)濟、安全、可靠的含油地下水的使用凈化技術，并確定關鍵技術參數(shù)。試驗裝置如圖1所示。

2 臭氧氧化對水中油的去除

2.1 最佳臭氧投加量的確定
　　實驗中采用水射器投加臭氧，水和臭氧在水射器中混合，然后進入臭氧接觸池下部，在池中進行接觸反應。由于反應池容積較大，可以保證足夠的反應時間，因此，對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⁺等還原物質的含量有關。投加的臭氧越多，氧化分解效率越高，但同時也使電耗增加。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，測定對油的去除效果，測定方法采用紫外 分光光度法，試驗結果見圖2。

　　試驗結果表明，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。因此取最佳臭氧投加量為7mg／L，此時油去除率為67％，可滿足后續(xù)工藝的要求。
2.2 停留時間對除油效果的影響
　　表1為臭氧投加量為7mg／L時，臭氧氧化對原水中油類污染物的去除效果。

　　由試驗可知，當臭氧投加量為7mg／L時，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。試驗表明，接觸時間1d時去除率只有26％，接觸時間2d以上時去除率明顯增大，當接觸時間增大到一定程度，臭氧已經(jīng)充分與油反應，再繼續(xù)增大接觸時間已無實際意義。

3 臭氧對有機物的氧化和轉化作用

　　由于石油是一種復雜的多組分混合物，紫外分光光度法僅反應一些225nmn波長油吸收的含雙鍵的有機物類，難以全面反映水中其他有機物。因此，對臭氧氧化前后水中有機物進行了色一質聯(lián)機檢測分析，以較全面反應臭氧對水中有機物的轉化和去除作用。
　　表2是臭氧投加量為7mg／L，原水接觸氧化2、4、6d時，臭氧對有機物的氧化去除和轉化效果。

　　經(jīng)臭氧氧化反應后，有機物種類增加，2d接觸氧化反應后，苯系物和稠環(huán)芳烴類在水中的相對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，酯、醛、酮類和烷烴類在水中的相對含量卻大幅上升，分別從6.8％、0.9％上升到 36.6％和32.9％；經(jīng)4d接觸氧化反應后，水中苯系物和稠環(huán)化合物含量進一步下降，而酯、酮、醛和烷烴的相對含量進一步提高；經(jīng)6d反應后，苯系物和稠環(huán)化合物基本去除，而酯、醛、酮類的相對含量達到最高 62.3％。總峰面積從原水的8216隨接觸氧化反應時間增加逐漸下降至6772、4134和3072，這說明盡管污染物相對含量有長有消，但其總量是隨接觸時間增加而下降的。試驗結果表明，臭氧對于苯系物及稠環(huán)化合物等優(yōu)先污染物的去除效果明顯，有機物總量也大幅消減，最高達64％。

4 結論與建議

　　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67％。臭氧氧化接觸時間以2d為宜。
　　③臭氧對于水中有機污染物（包括優(yōu)先污染物）的去除轉化效果明顯。
　　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，處理效果將會更好。

參考文獻：
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　　[3]黃銘榮.胡紀萃.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)境工程手冊水污染防治卷[M].北京：高等教育出版社，1993.

　　作者簡介：于 勇（1964-），男，高級工程師，碩士，010-62783085。
　　　　　　　謝天強（1971.），男，工程師.大學，0533-7523695。
　　　　　　　藺延項（1973-），男，工程師，大學，0533-7522596。
　　　　　　　鮑萬民（1976-），男，工程師，大學，0533-7522128。
　　收稿日期：2001-01-15