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污水處理廠黑臭水體用臭氧發生器的滅菌效率非常高，但用于污水消毒時，往往需要臭氧用量大，接觸時間長。造成這種現象的主要原因是污水中含有許多污染物，如化學需氧量、NO2-氮、色度和懸浮物，消耗臭氧層，降低臭氧的滅菌能力。只有在臭氧發生器消毒前對污水進行預處理，臭氧消毒才能更加經濟實用。接觸臭氧傳質也會影響臭氧用量和消毒效果。水質的主要影響因素是化學需氧量、NO2-氮、懸浮物、色度等因素對臭氧消毒的影響。

臭氧投加量和剩余臭氧和余氯一樣，在消毒過程中起著重要的作用。飲用水消毒時，要求殘留臭氧濃度為0.4mg/L，此時飲用水大腸菌群符合水質標準要求。在污水消毒中，殘留的臭氧只能短時間存在。比如二級出水臭氧消毒，臭氧停留時間只有3~5分鐘。剩余的臭氧除了少量游離臭氧外，還含有臭氧、過氧化物和其它氧化劑。水質好的時候，臭氧的游離含量高，消毒效果好。

接觸時間臭氧消毒需要很短的接觸時間，但這個過程也受到水質因素的影響。發現在臭氧接觸的未來停留時間內，消毒效果會持續，臭氧在10分鐘內會有持續的消毒效果，但在接下來的30分鐘內不會有持續的消毒效果。

污水處理廠黑臭水體用臭氧發生器與污水接觸的方式也對消毒效果有影響。如果采用鼓泡法，氣泡分散度越小，臭氧利用率越高，消毒效果越好。氣泡的大小取決于擴散孔徑、水壓和表面張力等因素。機械混合器、反螺旋固定混合器、噴射器均具有良好的混合性能，可用于污水中的臭氧消毒。