1、适用范围或应用领域
（1）氨氮降解
（2）河道水质提升
（3）难降解废水预处理
（4）生化尾水深度处理
（5）污泥消化预处理
2、技术简介
山西卫安环保科技股份有限公司自主研发的一种低能耗新型臭氧空化深度处理装置及技术即为水力空化联合臭氧处理技术，可实现臭氧气体在污水和污泥处理中的高效利用。针对水力空化作用能力有限、臭氧在污废水处理和污泥处置中存在传质利用效率低的问题，该技术及装置将臭氧作为水力空化装置进气源，首家实现了设备化高效产生臭氧空化效应且可极大提高臭氧传质利用效率的目标。该技术原理主要利用空化效应降解污水，污染物降解的效果更好，是一种无需额外添加药剂的技术，不会带来副产物对环境造成二次污染，符合绿色环保的环境理念，具有良好的应用前景。
3、产品介绍
(1)臭氧空化装置组成
该技术的装置由臭氧发生器、臭氧空化反应器、进气系统、排气系统、进水系统和排水系统组成。臭氧空化装置的产品示意图见下图。
低能耗新型臭氧空化装置示意图
(2)臭氧空化装置的特点：
①新型臭氧空化技术及装置。技术及装置采用螺旋桨叶搅拌耦合锥形多孔阻流板的方式，产生效果更为显著的空化效应，减少了臭氧的损耗。充分利用了水力空化和臭氧的耦合协同作用，一方面发挥了水力空化和臭氧各自的优势，另一方面通过两者结合实现了协同增强作用，可在氧化降解有机污染物的同时，也可起到脱色、除臭、消毒的作用。且装置电机能耗低，是新型节能环保装置。
②极大提高臭氧的传质利用效率。空化过程中产生的高速射流和局部高温、高压有利于臭氧在系统内均匀分散并溶解，臭氧气体以微米级（Dav=2.803μm）气泡进入水中，相较传统微气泡，气泡体积更小，分散程度更高，与水的接触面积更大（S/V=551141px2/cm3），臭氧传质利用效率得到大大提升，节约了臭氧的损耗，也大大增强了气浮效果，且无臭氧外逸。
③产生更多的羟基自由基（·OH）。空化效应产生局域高温高压条件促使空化泡中O3直接快速的分解，在溶液中产生了更多具有活性的·OH，水中有机污染物受到这种羟基自由基·OH的强氧化作用而快速降解，大幅度提升了臭氧利用率和处理效能。
④降解污水方式清洁环保。空化效应促使O3分解产物由常温常压下氧化性弱的O2转化成常温常压下氧化性强的H2O2，污染物降解的效果更好，不会带来副产物对环境造成二次污染，具有良好的应用前景。
⑤易于产业化应用。装置构造简单，占地面积小，自动化程度高，可操作性强，维护简单，在现有污水厂、焦化厂及医院医疗污水处理系统，增加该技术装置可以达到改动少、显著提高水质和污泥破壁的目的，特别是，部分污水系统中因需消毒原本就具备制备臭氧的功能，故较为简单的实现短流程提标改造和达到污泥破壁减量的效果，具有显著的先进性，方便产业化应用。
4、装置试验效果
（1）臭氧空化装置用于降解罗丹明B试验：
反应器中加入50L罗丹明B溶液（2mg/L)，臭氧流量设定为1L/min，开启反应器，反应两分钟降解率已达90.76%，三分钟降解率高达100%。
臭氧空化装置用于降解罗丹明B试验装置图
（2）臭氧空化装置用于降解氨氮对比试验：
反应器中加入50L氨氮溶液（5mg/L)，分别采用臭氧、折点加氯以及臭氧空化协同氯氧化三种技术进行处理，臭氧流量设定为0.3L/min(100mg/L)，结果表明，单独臭氧不能降解氨氮；传统折点加氯法降解氨氮反应不彻底，残留余氯较高；臭氧空化协同氯氧化法氨氮去除反应彻底，去除率可达99%以上，几乎无余氯残留。
不同方法对氨氮去除效果的影响
不同方法对余氯去除效果的影响
（3）臭氧空化装置用于处理焦化废水尾水试验：
为实现焦化废水“零排放”的处理目标，我公司研发部采用选定的催化剂，利用公司研发的低能耗新型臭氧空化反应器对三座焦化厂生化处理后的混沉池出水进行两级臭氧催化氧化实验，取得了不错的试验效果。该技术及装置可以高效地降解焦化尾水污染物，处理水质达到《炼焦化学工业污染物排放标准》（GB16171-2012）规定的水污染物特别排放限值，最终尾水可以循环利用。
臭氧空化装置用于处理焦化废水尾水试验结果图
5、工程案例
案例一：河道水质提升
该技术及装置可解决水库、湖泊等大水量水体由于夏季温度较高藻类繁衍速度快形成的地表水体富营养化现象及冬季由于生物法受低温限制难以持续发挥治理效果导致的河水氨氮含量超标且浓度不稳定的问题。受河流水沙条件影响，河道水生态治理效果不稳定，生物菌剂难以适应河水流态变化，难以持续发挥。河道水治理难度较大，运行成本高，因此采用高效的物化处理方法即本臭氧空化技术及装置对河水进行快速水质提升是一个较好的选择。
项目名称：山西省孝义市孝河水质提升项目（6000m³/d），经该技术处理后，水体中COD、NH3-N等可达地表Ⅲ类水标准，水质得到明显改善。
案例二：医疗污泥破壁减量
该技术及装置可解决医疗污泥危险性大且最终委托处置焚烧费用较高的问题。医疗污水生化处理过程中产生的剩余污泥由于成分复杂，含有较多的致病微生物及寄生虫卵等，具有较大的危害性。医疗机构污水处理一般属于中小水量，很少建设专门的污泥处理设施，且医疗污泥作为危险废物其最终委托处置焚烧费用较高。采用本臭氧空化技术及装置结合碱处理对剩余污泥进行破壁溶胞处理，实现使污泥絮体结构发生变化，细胞内含物流出，把难降解的固体性物质变为易降解的溶解性物质，并返回生化处理系统补充碳源，实现活性污泥的循环再生化处理，从而达到污泥减量目的。
项目名称：中化二建集团医院污水处理站污泥减量项目，经该技术处理后，污泥上清液COD溶出率可达30%以上。
