傳統(tǒng)飲用水處理工藝中，臭氧一般作為消毒劑或生物活性炭過(guò)濾的預(yù)處理氧化劑使用。陶瓷膜與臭氧組合工藝中，臭氧的主要目的是將有機(jī)物氧化為無(wú)機(jī)物和水，或者將有害有機(jī)物降解為無(wú)害物質(zhì)，同時(shí)減少膜的污染并提高膜通量。
因?yàn)镹OM易與消毒劑反應(yīng)并形成有害副產(chǎn)物，因此常引起人們的關(guān)注。腐殖質(zhì)類物質(zhì)是NOM的重要組成部分。Karnik等[23]利用陶瓷膜與臭氧組合工藝，研究了臭氧濃度、膜孔大小及氧化時(shí)間對(duì)水中有機(jī)物去除效果的影響，研究了濾后水氯消毒及其在模擬配水系統(tǒng)中TTHMs(總?cè)u甲烷)和HAAs(鹵代乙酸)的濃度變化。臭氧和膜過(guò)濾可以去除50%的溶解性有機(jī)物，而且水中的腐殖質(zhì)類物質(zhì)被部分氧化后，其產(chǎn)物不易與氯反應(yīng)，能夠?qū)⑴渌到y(tǒng)中TTHMs和HAAs的濃度分別降低80%和65%。研究還發(fā)現(xiàn)，臭氧與TTHMs和HAAs前體物的反應(yīng)比臭氧與UV吸收物質(zhì)的反應(yīng)慢，說(shuō)明臭氧與不同類型有機(jī)物的反應(yīng)速率不同。低pH條件下，對(duì)DOC(溶解性有機(jī)物)的去除率更高，因?yàn)樵诖藯l件下臭氧比較穩(wěn)定，溶解態(tài)的臭氧濃度也較高，增加了臭氧或次生氧化劑與有機(jī)物的接觸幾率。研究表明，有效的溶解態(tài)臭氧濃度和臭氧與天然有機(jī)物的接觸幾率是工藝效果的主要影響因素。但是研究都發(fā)現(xiàn)，僅通過(guò)增加臭氧濃度并不能顯著增大對(duì)DOC的去除率，而且有可
能使膜對(duì)有機(jī)物的截留效率降低[23、27、28]，因?yàn)槌粞鮾H能使小部分DOC被礦化為水和二氧化碳，大部分的大分子DOC被轉(zhuǎn)化為小分子并透過(guò)膜。
在泰國(guó)，研究者利用示范工程，研究了熱帶氣候條件下陶瓷膜與臭氧活性炭組合工藝處理地表水的效果[28]。在水質(zhì)隨季節(jié)變化有明顯變化的條件下，組合工藝過(guò)濾污染嚴(yán)重的地表水時(shí)，都可維持純水過(guò)濾通量的70%和35%，而且部分原水能夠達(dá)到當(dāng)?shù)仫嬘盟臉?biāo)準(zhǔn)，說(shuō)明此工藝適合在熱帶氣候下的分散供水。研究發(fā)現(xiàn)，較高溫度使膜表面形成大量生物膜，生物膜不僅能覆蓋膜表面，而且能夠進(jìn)入膜的支撐層，使其緊緊地附著于陶瓷膜表面，反沖洗對(duì)此無(wú)能為力。但臭氧的存在使生物膜在簡(jiǎn)單的反沖洗下去除。因?yàn)槌粞跻环矫婵梢砸种莆⑸锏纳L(zhǎng)，另一方面溶解的分子態(tài)臭氧附著于膜面或膜孔，阻止了污染物在膜孔或膜面的聚集，而且臭氧對(duì)污染物進(jìn)行氧化和自身分解產(chǎn)生的氧氣都能阻止污染物在膜上沉積；另外臭氧能夠?qū)⒂捎袡C(jī)物和無(wú)機(jī)物形成的覆蓋層逐漸礦化并生成氣態(tài)二氧化碳。這都有利于對(duì)膜污染的控制。綜上所述，臭氧與陶瓷膜組合工藝是一種有效的處理地表水的工藝，能夠防止膜污染。但是其對(duì)有機(jī)物的去除效果還有待進(jìn)一步研究，如何更好地發(fā)揮工藝中臭氧的氧化能力是后續(xù)研究的重點(diǎn)。