水是生命之源,但世界各地的水量、水质差别较大。现在,水资源较为优质的地区也面临着用水危险——2010年,瑞典厄斯特松德的饮用水中检测出了大量微生物——隐孢子虫。

大约27000人因隐孢子虫而染病,也就是说当时厄斯特松德有超过一半的人拉肚子。这次爆发的大规模疾病据说是欧洲历史上同类事件中最为严重的一次。

当一定范围内爆发大规模疾病,源头很可能是饮用水。但检测饮用水中的致病微生物是一件十分困难的事。在「厄斯特松德事件」中,该城的湖水(经处理后用作饮用水)及城市所排污水,都检测出了隐孢子虫。

这一事件被媒体广为报道,引发了社会强烈反响。大家开始寻找当前水处理法的不足,探索更加先进的水处理方法。经过一段时间的研究,几种更为先进的水处理法及配套设施诞生了。这些水处理法基本都由机械、化学以及生物等多种处理方式共同组成,可有效处理污水或饮用水,为人们打造水安全防护网。在诸多新型水处理法中,一种利用臭氧气体的水处理法格外引人注目。实验证明,臭氧可以有效地处理隐孢子虫,但用于水的净化则比较麻烦。

Primozone公司研制出了一种方便、节能的臭氧生产方式。

臭氧分解得很快

臭氧是利用高压放电,使氧气电离而成。臭氧极不稳定,很快又会转化为氧气。要想将臭氧用于水处理,需要在水处理现场使用臭氧发生器。

「一般的臭氧发生器总是需要频繁地维护,能耗也很大。」Primozone公司的首席执行官Anders Schening说。

「而我们的臭氧发生器则非常高效。相比传统的臭氧发生器,我们这套设备可以节省70%的能耗,需要的氧气也更少,可以说是技术上的一次重大飞跃。我们相信,利用臭氧要比传统的氯化法更加环保。氯化法会产生有害的副产物,造成污染。」

冷等离子体处理法

臭氧可以利用电晕放电、冷等离子体以及紫外线等工业办法获得。由于臭氧是一种高活性物质,臭氧发生器必须用弹性材料来构建,例如不锈钢、铝或玻璃。

电晕放电法制造臭氧在工业应用中非常常见,其原理是将空气引入一个高压电晕电场的管道中产生等离子体。这种办法所获得臭氧的浓度大约为6%~12%。

Primozone公司的臭氧发生器采用的是冷等离子体技术。冷等离子体是一种被部分电离的气体,它可以在室温或更低的温度环境中产生。其产生过程的原理,是将纯氧放在两种被绝缘层(电介质阻挡层)分开的电极之间电离。该方法消耗的能量比其它方法少,所产生的臭氧浓度更高,大约为14%~20%。

臭氧的其它用途

「我们的臭氧发生器的优势在于体积小、能效高,而且产生的臭氧浓度高。」Schening说,「水处理这块市场非常大,应用也很广泛,我们非常感兴趣。除了饮用水的净化,还有制造业的工艺用水净化,以及养鱼场用水的再循环。」

芬兰饮用水的消毒

芬兰Hintta市的Oulun Vesi WTP公司用Primozone的系统替换了旧的臭氧发生器,该系统包括两台低能耗Primozone ® GM12臭氧发生器。臭氧被用于饮用水消毒以及去除气味。该系统每小时可从附近的河流中净化800立方米水,然后输送给Hintta市的居民。

赫尔辛堡的细菌控制试验项目

赫尔辛堡的Öresundsverket公司是瑞典最大的污水处理企业之一,他们采用的是生物除磷法。也就是在净化水的过程中不会使用化学品来除磷。

但在冬末和春天,一种这时段特有的细菌大量出现,给水处理带来了困难。控制这种细菌的一种有效手段便是用臭氧来处理水。

在这一项目中,Primozone会不断对臭氧进行审核以达到最佳效果。该试验项目也是瑞典隆德大学与NSVA公司、VA-South公司的研究合作内容之一。

本文于2012年1月发布