于勇1，谢天强2，蔺延项2，鲍万民2
（1.清华大学环境工程系，北京100084；2.齐鲁石化公司，山东 淄博255411） 摘 要：对含石油量高的地下水，可采用臭氧氧化技术。试验表明，臭氧对于苯系物及稠环化合物等污染物的去除效果明显，臭氧氧化最佳投加量以7mg/L为宜，臭氧化接触时间以2d为宜。
关键词：地下水；水处理；臭氧；氧化
中图分类号：X74
文献标识码：A
文章编号：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 齐鲁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类污染物的污染，其中重污染区如堠皋开采区，地下水中油含量最高24mg／L，既不能用于工农业生产，也不适合作为饮用水源[1]，造成“水质性”缺水，致使该地区的供需矛盾更加突出。
目前，国内外在含油地下水净化方面的研究已 经取得了一定的成效[2-3]。但是，堠皋地下水中的石 油类污染物种类繁多、成分复杂，处理难度大。对于这种水的净化，国内外尚无成熟的技术[4]。因此，研究与开发适合该地区含油地下水净化的经济有效的技术与工艺，解决重污染区地下水的使用及工农业用水的短缺问题，具有重要的现实意义及广泛的应用前景。 1 臭氧处理试验装置 采用堠皋3＃井水进行了除油系统试验研究，通过小型动态试验，寻找经济、安全、可靠的含油地下水的使用净化技术，并确定关键技术参数。试验装置如图1所示。 
2 臭氧氧化对水中油的去除 2.1 最佳臭氧投加量的确定
实验中采用水射器投加臭氧，水和臭氧在水射器中混合，然后进入臭氧接触池下部，在池中进行接触反应。由于反应池容积较大，可以保证足够的反应时间，因此，对除油效果具有重要影响的因素是臭氧投加量。
臭氧投加量与水中油类污染物种类、含量以及Fe2+等还原物质的含量有关。投加的臭氧越多，氧化分解效率越高，但同时也使电耗增加。因此，确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，测定对油的去除效果，测定方法采用紫外 分光光度法，试验结果见图2。 
试验结果表明，水中油的含量随着臭氧加量的增大而减少，但臭氧投加量大于7mg／L后，变化幅度减小，再增加臭氧量不经济。因此取最佳臭氧投加量为7mg／L，此时油去除率为67％，可满足后续工艺的要求。
2.2 停留时间对除油效果的影响
表1为臭氧投加量为7mg／L时，臭氧氧化对原水中油类污染物的去除效果。 表1 臭氧除油效果 | 时间/d | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | | 进水含油浓度/（mg.L-1) | 2.4 | 5.6 | 3.0 | 2.5 | 3.8 | 6.4 | | 出水含油浓度／（mg.L-1) | 1.8 | 1.9 | 1.2 | 0.8 | 1.8 | 2.9 | | 去除率／% | 26 | 61 | 56 | 70 | 51 | 55 | 由试验可知，当臭氧投加量为7mg／L时，油的平均去除率为53.8％，能氧化水中大分子的石油化工类污染物。试验表明，接触时间1d时去除率只有26％，接触时间2d以上时去除率明显增大，当接触时间增大到一定程度，臭氧已经充分与油反应，再继续增大接触时间已无实际意义。 3 臭氧对有机物的氧化和转化作用 由于石油是一种复杂的多组分混合物，紫外分光光度法仅反应一些225nmn波长油吸收的含双键的有机物类，难以全面反映水中其他有机物。因此，对臭氧氧化前后水中有机物进行了色一质联机检测分析，以较全面反应臭氧对水中有机物的转化和去除作用。
表2是臭氧投加量为7mg／L，原水接触氧化2、4、6d时，臭氧对有机物的氧化去除和转化效果。 表2 臭氧对有机物的氧化去除和转化效果|
| 有机物种类 | 原水含量 | 不同时间的含量 | | 2d | 4d | 6d | | 苯系物占总峰面积／％ | 47.2 | 18.3 | 7.2 | 2.6 | | 稠环化合物占总峰面积／％ | 35.1 | 12.2 | 4.3 | 1.4 | | 酯、醛、酮类占总峰面积／％ | 6.8 | 36.6 | 50.4 | 62.3 | | 烷烃类占总峰面积／％ | 10.9 | 32.9 | 38.1 | 32.7 | | 总峰面积 | 8216 | 6772 | 4134 | 3072 | 经臭氧氧化反应后，有机物种类增加，2d接触氧化反应后，苯系物和稠环芳烃类在水中的相对含量有较大幅度下降，分别从47.2％、35.1％下降到18.3％和12.2％。而此时，酯、醛、酮类和烷烃类在水中的相对含量却大幅上升，分别从6.8％、0.9％上升到 36.6％和32.9％；经4d接触氧化反应后，水中苯系物和稠环化合物含量进一步下降，而酯、酮、醛和烷烃的相对含量进一步提高；经6d反应后，苯系物和稠环化合物基本去除，而酯、醛、酮类的相对含量达到最高 62.3％。总峰面积从原水的8216随接触氧化反应时间增加逐渐下降至6772、4134和3072，这说明尽管污染物相对含量有长有消，但其总量是随接触时间增加而下降的。试验结果表明，臭氧对于苯系物及稠环化合物等优先污染物的去除效果明显，有机物总量也大幅消减，最高达64％。 4 结论与建议 ①臭氧能够氧化地下水中的石油化工类污染物。
②臭氧最佳投加量为7mgp／L，油去除率可达67％。臭氧氧化接触时间以2d为宜。
③臭氧对于水中有机污染物（包括优先污染物）的去除转化效果明显。
④若臭氧氧化法与吹脱、活性炭吸附、生物氧化等处理方法配合使用，处理效果将会更好。 参考文献：
[1] 高延耀.水污染控制工程[M].北京：高等教育出版社，1996.
[2]钱易，米祥友.现代废水处理新技术[M].北京：中国科学技术出版社，1992.
[3]黄铭荣.胡纪萃.水污染治理工程[M].北京：高等教育出版社，1993.
[4] 张自杰，等.环境工程手册水污染防治卷[M].北京：高等教育出版社，1993.
作者简介：于 勇（1964-），男，高级工程师，硕士，010-62783085。
谢天强（1971.），男，工程师.大学，0533-7523695。
蔺延项（1973-），男，工程师，大学，0533-7522596。
鲍万民（1976-），男，工程师，大学，0533-7522128。
收稿日期：2001-01-15 | 
