הקדמה: Ozone in Water Treatment

אוזון (O3) הפך אבן הפינה של טיפול במים מודרניים, פרס על הכוח והיכולות החמצן יוצא דופן שלה לחטא מבלי להשאיר שאריות כימיות מתמשך.שימוש בצמחים מים עירוניים, מערכות מים תעשייתיות, ומתקני מים בבקבוקים, אוזון ביעילות בחיידקים, וירוסים, ופרוזוה תוך כדי פירוק זיהום אורגני, טעם וריח, ואפילו מיקרו-פולנטים מסוכנים כמו טיפול תרופתי, גם כן, עלולים, לגרום לזיהומים חמורים של טיפול תרופתיים, אך לא יכולים לזיהומים חמורים.

מה זה Ozone? כימיה והפקה

אוזון הוא צורה של חמצן המורכבת משלושה אטומי חמצן, מה שהופך אותו מולקולה מאוד לא יציבה.באווירה העליונה, אוזון טפסים באופן טבעי כאשר אור אולטרה סגול מתחלק חמצן מולקולרי (O2), ואת האטומי חמצן החופשי משלב עם O2 כדי ליצור O3. זה stratospheric ozone סופג קרינה מזיקה ברמת הקרקע, אוזון נוצר על ידי תגובות בין חנקן וחנקן ונומטרה בתרכובות אור השמש, אך הוא מיוצר באמצעות תרכובות אורגניות.

דור האוזון באתר הוא הנוהג הסטנדרטי מכיוון ש- ozone מתפרק במהירות ואינו יכול להיות מאוחסן לתקופות ארוכות.

  • (FLT:0Corona פריקה:0Corona: FLT:1 השיטה הנפוצה ביותר, שבו פריקה חשמלית גבוהה מתפצלת מולקולות חמצן, המאפשרת החלמה לתוך אוזון גז האכלה יכול להיות אוויר או חמצן טהור.
  • (FLT:0) קרינה קרינה (UV): מאירים 1 UV מנורות ב 185 ננומטר גל פיצול O2 כדי לייצר אוזון, בדרך כלל בשימוש עבור יישומים קטנים יותר.
  • (FLT:0) Electrolysis: FLT:1 גישה חדשה יותר באמצעות תאים אלקטרוליטיים לייצר אוזון מן המים, המשמש במערכות מיוחדות או ניידות.

ללא קשר לשיטתו, גז האוזון המתקבל מוזרק לתוך זרם המים באמצעות מזרקים או אוסטרוריים. כי האוזון מיוצר בריכוזים בדרך כלל בין 1% ל -10% על ידי משקל, טיפול בגז דורש שליטה זהירה של לחץ, טמפרטורה וחומרים תאימות.

היתרונות של שימוש ב-Ozone בטיפול במים

Ozone מציע יתרונות ברורים על פני חיטוי מסורתי כמו chlorine, chloramines, וכלוראין דו חמצני. פוטנציאל חמצון גבוה שלה (2.07 V) מאפשר להגיב במהירות עם מגוון רחב של contaminants, לעתים קרובות בתוך שניות.היתרונות הבאים הם מתוועדים היטב בטיפול במים:

אכזבות ללא חרות

אוזון הורג חיידקים, וירוסים, ו- Protozoan ציסטות (כגון FLT:0CryptosporidiumFLT:1 ו-FLT:2GiardiaphFLT 3:) יעיל יותר מאשר chlorine, במיוחד בזמנים נמוכים מגע, כי ozone Decomposes to unis חמצן בלתי מזיק, זה לא משאיר שאריות כימיות טיפול במים שיכולים לחטא על ידי חומר אורטרוא (Ocreme) עם חומרים אורגני (Ogicen) עם חומרים מזיקים (Ocreme) עם חומרים מזיקים (Ocogicen) עם חומר נוגד חמצון) עם ניגודים עם ניגודיות (Ocotomogenestome) עם ניגודיות עם ניגודיות (Ocreme) עם ניגודיות עם ניגודיות עם חומר אורגני (Ocotomogenes) עם ניגודיות עם ניגודיות עם ניגודיות עם חומר אורגני (Ocotome) עם ניגודיות עם סוכרתית) עם סוכרתית (Ocotominine) עם ניגודיות עם ניגודיות עם ניגודיות (Ocotoxine) עם ניגודיות (Ocotomogenestominine) עם ניגודיות

על פי סוכנות הגנת הסביבה של ארצות הברית (EPAig)FLT:1, האוזון הוא חיטוי ראשוני שיכול להפחית באופן משמעותי את היווצרות DBP כאשר נעשה שימוש כחלק מתהליך טיפול רב-תחומי.

אוקסדציה של קונטמדומים אורגניים ואורגניים

אוזון מחמצן ברזל, מגניזות ותרכובות גופריות, מה שגורם להם להסתנן ולהסיר על ידי סינון.זה גם מקלקל מולקולות אורגניות מורכבות, כולל נפיחות ריחות כמו גיאוגרפים ו- MIB, כמו גם מעומסים מתעוררים כגון כימיקלים וחומרי חומרה מרתיעים.

מיקרופלומה והגדלת ה-Coagulation

אוזון יכול לגרום למיקרו-פלוציום על ידי שינוי מטען פני השטח של חלקיקים וחומר אורגני, שיפור היעילות של קידוד ונפיחות.זה יכול להפחית את השימוש הכימי עבור coagulants ולהפחית את ייצור הפעוט.

צמצום באמצעות הפקה

בעוד שאוזון עצמו יכול ליצור bromate במים המכילים bromide, רמות ניתן לשלוט באמצעות התאמות pH קפדני וניהול המינון.כלל, פרופיל DBP עבור אוזון הוא יותר נוח מכלור, במיוחד עבור צמצום THMs. The FLT:0World Health Organization (WHO) LT:1 מזהה אוזון כחטא יעיל עם סיכון נמוך יחסית כאשר הוא מוחל נכון:

חששות בטיחות וסיכון

למרות היתרונות שלה, האוזון מציב אתגרים בטיחותיים משמעותיים.זה מסווג כגז רעיל, תגובתי מאוד שיכול לגרום לאפקטים בריאותיים חמורים וכרוניים. יתר על כן, הטבע המחמצן החזק שלו יכול להוביל לשריפות או לפיצוצים אם דליפות מתרחשות ליד חומרים שלא ניתן ליישבים או אם הציוד נכשל באופן קטסטרופלי.

ניצחונות כימיים וגופניים

אוזון הוא חמצון חזק; הוא יכול להצית באופן ספונטני או להאיץ את הבעירה של חומרים אורגניים. בשלב הגז, ריכוזי האוזון מעל 20-30% על ידי משקל יכול להפוך לחומר נפץ בתנאים מסוימים, במיוחד בנוכחות הידרוקרבנים, lubricants, או מתכות לא תואמים.אוזון גם מקטין רבים של elastomers, פלסטיקים, וגזים, זניח את השימוש בחומרים כגון חומרי בניין ורכבי מתכת מסוימים, כמו פלדת, כמו פלדה.

גבולות חשיפה לכיבוש

[הגוף] קבע מגבלות חשיפה מחמירות להגנה על העובדים: [ה-FLT:0] ,Occupational Safety and Health Administration (OSHA) ,FLT:1) לצמצום החשיפה המותר (PEL) עבור האוזון הוא 0.1 ppm כממוצע במשקל 8 שעות (TWA), עם הגבלת חשיפה לטווח קצר (STEL) של 0.3m במשך 15 דקות.

השפעה סביבתית

שחרור אוזון לסביבה יכול לפגוע בצמחייה ולתרום להיווצרות smog ברמה הקרקעית.לכן, גז מחוץ גז מחדרי מגע חייב להיהרס באמצעות משחתים תרמיים או קטליטיים לפני האוורור לאטמוספירה.

סיכון בריאות של חשיפה של אוזון

האוזון משפיע בעיקר על מערכת הנשימה משום שהיא נחרצת בקלות.אפקטי הבריאות הם גם חמורים ו כרוניים, בהתאם לריכוז ולמשך החשיפה.

השפעות אקוטיות

  • (FLT:0) גירוי הנשימה:FLT:1 חשיפה לריכוזים מעל 0.1 ppm יכול לגרום שיעול, לחץ חזה, קוצר נשימה, גירוי גרון גבוה להוביל לדכאה ריאות וצבירת נוזל הריאות.
  • (ב)0) [[1924]] ו[[1924]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]
  • (FLT:0Skin גירוי: FLT:1 מגע ישיר עם גז אוזון או נוזל (קריוגניים) יכול לגרום כוויות כימיות, אם כי אוזון נוזלי הוא נדיר בצמחי טיפול.
  • (ב) השפעות תיאורטיות:0 (Neurological Effects: FLT:1), כאבי ראש, עייפות וסחרחורנות דווחו בחשיפה גבוהה.

השפעות כרוניות

  • הפונקציה ריאות:0 (FLT:1rea) חשיפה לטווח ארוך עלולה להוביל לירידה ביכולת הריאות ובברוכיטיס כרונית.
  • (FLT:0) רגישות מוגברת לזיהומים: ⁇ 1 (Ozone) מדכא תגובה חיסונית הריאות, מה שהופך אנשים פגיעים יותר לזיהומים נשימתיים.
  • (ב) [15] ,"התגברות אסתמה": אנשים עם אסתמה מוקדמת עשויים לחוות התקפות תכופות או חמורות יותר.

[ה]התערות של האוזון:0 [ה] EPAIRFLT:1], כך שחשיפה של האוזון ברמה נמוכה יכולה לגרום להשפעות בריאותיות באוכלוסיות רגישות, אשר מדגישה את החשיבות של מכלול קפדני.

אמצעי זהירות ובטיחות

טיפול בטוח באוזון דורש גישה מקיפה המשלבת בקרת הנדסה, הליכים מנהליים וציוד הגנה אישי (PPE) כל צמח טיפול במים באמצעות אוזון חייב לפתח תוכנית בטיחות ספציפית באתר בהתבסס על ניתוח סיכונים.

בקרת הנדסה

  • (FLT:0) ציוד ממוצב בלחץ: OVAFLT:1 כל דור האוזון, פישוט, זריקה, ורכיבי מגע חייבים להיות בנוי מחומרים לא-תואמים (פלדה 316L, PTFE, PVDF או זכוכית). מערכות Piping צריך להיות מחוספס או מכווץ עם שדות גזים ללא פגע.
  • (FLT:0Leak Detection and Monitoring:FLT:1ir חיישנים האוזון הטרוף צריך להיות מותקן בחדר הגנרטור, אזור הזריקה, וכל חללים סגורים שבהם האוזון יכול לצבור.
  • (FLT:0)Ventilation: FLT:1 דור אוזון חייב להיות מציאויות לחץ שליליות עם אוהדים בעלי התפוצצות מפוכחת התפוצצות, להבטיח כי כל גז דלף הוא במהירות מלוטש ואוורר בחוץ מן צריכת האוויר.
  • (FLT:0)Ozone destruct Unit:FLT:1 Off-gas מחדר מגע יש לעבור דרך מארגן תרמי או קטליטי כדי להפחית את האוזון הסמוי מתחת ל-0.10 ppm לפני שחרור אטמוספירי.
  • (FLT:0) ,Emergency Shutoff and בידוד:031) ידני ו-Breakoff שסתום אוטומטי צריך להיות מותקן בנקודות מפתח כדי לבודד במהירות את מערכת הדור של האוזון במקרה של דליפה או אש.

ציוד הגנה אישי (PPE)

  • (FLT:0) הגנה מפני הנשימה: FLT:1eur פעולות שגרתיות שבהן החשיפה עשויה לעלות על גבולות, להשתמש בנשימה מלאה עם מחסנית ספציפית של האוזון (Corridge spirator) או מתווך אווירי מספק לריכוזים גבוהים יותר.
  • (FLT:0)Eye Protection:FLT:1 , כימיקלים מתזים עלגים או מגינים מלאים צריך להיות משוחק כאשר עובדים ליד ציוד אוזון או נקודות דליפה פוטנציאליות.
  • (FLT:0) הגנה מפני אורבקין: 1FLT (Ntrile) או כפפות ניאופרין (Norprene) יכולים לספק הגנה מוגבלת נגד האוזון, אם כי יש להימנע ממגע ישיר.
  • (ב) ⁇ :0 (ב) ,ב"ד: "הנעליים הלא-סלפיים הן סטנדרטיות; להפחתה או לדלפה, מומלץ מגפיים עמידים כימיים.

הכשרה ובקרה מינהלית

  • (FLT:0) הכשרה מקיפה: FLT:1 כל האנשים המעורבים בטיפול באוזון חייבים לעבור הכשרה ראשונית ורענן שנתית המכסה סיכונים בריאותיים, פרקטיקות עבודה בטוחות, תגובה חירום ושימוש ב- PPE. אימון צריך לכלול תרגילי יד על תרגילים.
  • (FLT:0) פרוצדורות הפעלה (SOPs): IRLT:1 , מפורט SOPs עבור סטארט-אפ, השבתה, פעולה נורמלית, ופתרון בעיות צריך להיות פורסם ולבחון באופן קבוע.
  • (FLT:0) מערכות עיקריות: ⁇ FLT:1 עבור תחזוקה או כניסה לתוך חללים מוגבלים ליד מערכות אוזון, השתמש ברישיון עבודה בטוח ובדיקות אטמוספיריות טרום כניסה.
  • (FLT:0) מעקב רפואי: פועלים אשר עשויים להיחשף לאזון צריכים להיכלל בתוכנית הגנה נשימתית עם בדיקות בסיס ותפקוד כפול תקופתי.

נוהל חירום

למרות אמצעים מונעים, דליפות וחשיפה מקרית יכולות להתרחש.תוכנית חירום מנוהלת היטב היא קריטית לצמצום הנזק.

תגובה של Ozone Leak

  1. (ב) [ה]התקדשו את האזור המושפע מיד: 1] ויחרו לכל האנשים לנוע למעלה ולהתרחק ממקור הדלה.
  2. (ב) ⁇ 0) ,Ventilate the spaceFLT:1 על ידי פתיחת דלתות וחלונות ו/או הפעלת מערכות ventilation , לא להיכנס לאזור עד בטוח.
  3. (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
  4. (FLT:0) Use ozone Scubber/neutralizeralizerLT:1 אם זמין ונכון.חלק מהצמחים יש נטרול כימי (למשל, מסנני פחמן מופעלים) מותקנים במערכות אוורור.
  5. (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
  6. (ב) ויקרא:0) ,לקבל את כוח האדם המתאים (מפקח, קצין בטיחות) והזעיק שירותי חירום אם הדליפה גדולה או אם יש פציעות.

עזרה ראשונה

  • (FLT:0) שאיפת:0 (Ihalation: FLT:1) הזיז את האדם המושפע לאוויר טרי מיד. שמור אותם רגועים יישבים.אם נשימה היא קשה, לנהל חמצן אם מאומנים.
  • (ב) [ה]המגע: [ה] [ה] [ה]]: [ה], [ה], [ה], [ה], [ה]]], [ה]]], [ה], [ה'], [ה'], [ה'], [ה'], [ה'], [ה'], [ה'], [ה'], [ה'], [ה'], [ה'], [ה']']']']''']''[ה''''''''''''''''''''''''''''']']''''''''''''''''''''''''']']']''''''']']'''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''
  • (ב) [ה]:0] מגע: [ה]: [ה] Remove בגדים מזוהמים ולשטוף עור מושפע מסבון ומים במשך 15 דקות לפחות, אל תיישם משחות.

תגובה לשריפה ופיצוץ

אם אש מתרחשת ליד ציוד אוזון, העדיפות הראשונה היא לסגור את אספקת האוזון אם בטוח לעשות זאת. השתמש בכימיקלים יבשים, פחמן דו חמצני או מפטרי קצף; מים עשויים להגיב עם אוזון.

סטנדרטים רגולטוריים ופרקטיקה הטובה ביותר

טיפול באוזון בטיפול במים נשלט על ידי קודים וסטנדרטים מרובים. Compliance הוא חיוני עבור פעולה משפטית והגנה על עובדים.

תקנות OSHA

PEL של OSHA עבור אוזון (0.1 ppm TWA) הוא מאויש.מעסיקים חייבים ליישם בקרה כדי לשמור על החשיפה מתחת לרמה זו, לספק מעקב רפואי, ולעמוד בתקן התקשורת החריפה (29 CFR 1910.1200) עבור תוויות ונתוני בטיחות.בנוסף, תקן הגנת הנשימה (29 CFR 1910.134) חל כאשר פיראטיות משמשים.

הנחיות EPA

EPA מספק הדרכה על יישום האוזון בשתיית מים תחת חוק המים הבטוחה לשתייה.חוק הטיפול במים בטווח הארוך 2 משופר (LT2ESWTR) ושלב 2 Disinfection By Productctions Rule address address אוזון.

התעשייה הטובה ביותר

  • (FLT:0) American Water Works Association (AWWA) ReveFLT:1) מדריך M45 על אוזון בטיפול במים מציע עיצוב מפורט והדרכה תפעולית.
  • (האגודה הבינלאומית לאוזון (IOA)FIRLT:1) מספקת משאבים וכנסים המתמקדים ביישום האוזון בטוח.
  • (FLT:0) National Fire Protection Association (NFPA) ,R) סטנדרטים של גזי חמצון, כולל NFPA 69 (הופנה מהדף Explosion Prevention Systems) ו- NFPA 55 (קוד גזים ופלואידים Cryogenic), רלוונטיים עבור מערכות אוזון.

אחריות לסטנדרטים אלה מבטיחה כי האוזון משמש בבטחה וביעילות, הגנה על שני העובדים והציבור.

מסקנה

האוזון נשאר אחד מגורמי החיטוי החזקים והידידותיים ביותר הזמינים לטיפול במים, המציע יתרונות משמעותיים בחיטוי יעילות והפחתה של מוצרים לוואי.עם זאת, הטבע הפעיל וה רעיל שלה דורש תרבות של בטיחות המחלחלת לכל היבט של עיצוב צמחי, תפעול, ומוכנות חירום עבור שיטות הגנה יעילות ברחבי העולם, באמצעות יישום בקרה הנדסית חזקה, שמירה קפדנית, מעקב, ולאחר הנחיות רגולטוריות מבוססות, מתקני מים יכולים לרתום את היתרונות של האוזון, בעוד שעדיין לא יכול להיות יעיל.