一、技术概述​

臭氧污水处理技术依托臭氧（O₃）强氧化性（电位 2.07V），通过直接氧化或催化协同高效去除难降解有机物、色度、异味及病原微生物。臭氧可直接破坏含双键、芳香环的有机物分子结构，或在催化条件下生成氧化能力更强的羟基自由基（・OH，电位 2.8V），无选择性降解多环芳烃、抗生素等污染物，最终矿化为 CO₂和 H₂O。该技术反应快、适用广、无二次污染，广泛用于工业废水预处理、污水厂尾水提标、饮用水消毒及循环水回用，出水满足严格排放标准或回用水质要求。​

二、核心原理与技术路径​

臭氧氧化包含直接氧化与间接氧化协同作用：直接氧化针对醛类、酚类等易反应物质，快速去除部分污染物及色度；间接氧化通过催化剂或紫外光促使臭氧生成・OH，强化难降解有机物分解，氧化能力较单独臭氧提升 30% 以上。催化技术通过金属氧化物或碳基材料降低反应活化能，将臭氧利用率从 40% 提升至 85%，并拓宽高效反应 pH 至 5-9，减少酸碱调节成本。此外，臭氧常与 UV、生物活性炭等工艺结合，如 O₃/UV 提升医药废水 COD 去除率 20%-30%，O₃/BAC 深度去除饮用水微污染物。​

三、关键设备与系统组成​

臭氧处理系统核心包括：

臭氧发生装置：电晕放电法（产气浓度 10-15%，适用于大规模处理）或紫外线法（低浓度，适合小型消毒），配套制氧机或空压机提供洁净气源（颗粒度≤0.1μm）。​

反应接触系统：通过微孔曝气头或水射器混合臭氧与废水，停留 15-30 分钟，吸收率≥90%；催化反应器填充 TiO₂/Al₂O₃等催化剂，适用于高浓度废水深度处理，寿命≥3 年。​

尾气处理：残余臭氧经催化分解或热破坏处理，确保排放浓度＜0.1mg/m³，符合大气排放标准。​

四、应用领域与典型场景​

臭氧技术在多领域发挥作用：

工业废水处理中，降解化工、制药废水 COD 达 60%-80%，提升可生化性；去除印染废水 95% 以上色度，高效处理电镀含氰废水（CN⁻去除率 99.9%）。

市政领域，将污水厂尾水 COD 降至 50mg/L 以下，色度≤10 倍；饮用水消毒灭活 99.99% 病原微生物，避免三卤甲烷生成。

循环水系统中，投加 5-10mg/L 臭氧控制微生物，替代 80% 化学杀菌剂；土壤修复中处理石油烃污染淋洗废水，COD 从 3000mg/L 降至 500mg/L 以下实现回用。​