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中水代替自来水作为循环冷水补水具有明显的环境效益和经济效益,但中水水质较差,需投加较多处理剂才能满足运行要求。而传统的化学水处理剂处理后的出水存在排放难、处理难的问题。臭氧是一种兼具缓蚀、阻垢、杀菌功效的药剂,且具有费用低、提高浓缩倍数、节水、无二次污染等优点。但目前在实际工程应用中臭氧使用浓度、使用方法尚不详尽。本文针对臭氧在中水回用于循环冷却水中的应用做了以下两方面的研究:(1)通过动态模拟循环冷却水系统探究不同投加浓度、不同投加方式下臭氧在中水回用循环冷却水系统中作用效果,得出最优浓度。并通过臭氧与药剂DJNP01、DJ02两种药剂共同使用考察协同效果,提升臭氧性能。结果表明:当臭氧投加量为3.5 mg/L时,臭氧缓蚀能力最佳,碳钢挂片腐蚀率最低为0.3035 mm/a,缓蚀率为51.67%。臭氧与DJNP01共同作用时腐蚀率为0.1893 mm/a,具有较好协同作用,有效提高了臭氧缓蚀效果。臭氧对于中水中浓度较高的CODcr和NH3-N的有明显去除效果,当CODcr浓度95mg/L,NH3-N浓度为20.5 mg/L,去除率分别为70.2%、65%。在投加浓度为4.0mg/L时阻垢效果最佳为37.15%。此外,臭氧杀菌效果显著,保持水中臭氧浓度0.05 mg/L仅需10 min即可达到99%的杀菌率。(2)在循环冷却水放大系统中考察臭氧的缓蚀、阻垢和杀菌效果,并通过X射线衍射(XRD)图谱对锈层成分进行分析,为臭氧在工程应用中提供数据支持。结果表明:在液相中臭氧浓度接近0.1 mg/L时,腐蚀速率为0.342 mm/a,缓蚀率为62%,阻垢率为36.5%,杀菌率为100%。γ-Fe2O3是锈层表面主要腐蚀产物,Fe2O3的形成会在碳钢挂片表面形成钝化膜从而起到缓蚀的作用。综合实验表明,臭氧能够单独或与DJNP01药剂共同作用,在中水回用循环冷却水系统中发挥缓蚀、阻垢、杀菌作用。