האיום הגדל של ה-Cyanobacterial Blooms

חרמני אלגל פורח (HAB) נשלט על ידי cyanobacteria - לעתים קרובות נקרא כחול-ירוק אצות - הפכו לאתגר גלובלי דחוף, אוטרופיה מריצה שטח חקלאי, פסולת מים זורמים ומימי משטח התחממות יוצרים תנאים אידיאליים לצמיחת cyanobacterials, אפילו לא רק מדכאי חמצן חסום וחוסמת אור שמש, אלא גם לייצר חבילה נגד רעלנים חזקים: microtins, גורמים חמורים, אפילו דלקתיים חמורים של נוזל חמצן נוזליים, כי הם עלולים חמורים, אפילו דלקת כבד.

מה זה Ozone? a Molecular Review

(Ozone (OteauFLT:0)3FLT:1) הוא אולטרוף של חמצן עם ריח חד אופייני.זה נוצר כאשר חמצן דיאטומי (OveFLT:2FLT 3:2FLT 3: 3) מחולק על ידי מקור אנרגיה - חומרים אולטרה סגולים חזקים ביותר או פריקה חשמלית גבוהה - ואטומי חמצן חינם משלבים עם מולקולות אור אורגניות לחלוטין:

בטבע, אוזון נוצר ברציפות ב stratosphere על ידי קרינה אולטרה סגולה השמש.ברמה הקרקעית, הוא נוצר בכוונה עבור טיהור מים באמצעות גנרטורים חד-טעון כלולה אשר ניזונים עם אוויר יבש או חמצן טהור, או גנרטורים אולטרה סגול UV מבוססי אוזון. ריכוז של אוזון נמסר למים נמדד בדרך כלל כמו מיליגרם לליטר (mg / L) של ol, מומס ומינון מוחל על בסיס בזהירות, כמו טמפרטורות פחמן, כמו פחמן, כמו פחמן, כמו פחמן, הוא נמדדת, חומרים מבוקר, כמו פחמן, כמו טמפרטורות, כמו פחמן, כמו פחמן, חומר פחמן, הוא בדרך כלל, כמו פחמן, כמו פחמן, כמו ריאה, כמו פחמן, כמו פחמן, הוא בדרך כלל נמדדת, חומרים מקוטב, כמו פחמן, חומרים מקוטב.

מכניזם של פעילות האוזון נגד Cyanobacteria ואלגל טוקסין

תגיות: Cell Lysis and Membrane Disruption

כאשר אוזון מוצג למים המכילים cyanobacteria, זה קודם מגיב עם הקיר החיצוני של תא תא וממברנה. המבנה הכפול של חומצות שומן בלתי רוויות במברה התא הוא רגיש מאוד לאזונוזה.אוזון מדביק את האג"ח האלה, ויצר אוזון כי להיפטר אלדאג'ס וחומצות הקרסוליות, אשר להתפשר על זה עדיין קיים, כולל תמציתית מים מיידית, כולל ⁇ תאים אלה, כולל , כולל ⁇ .

Oxidation of Algal Toxins

רעלים אלגליים הם מגוונים מבניים.מיקרוציסטין, הנפוצים ביותר זוהה, הם hepblockptides אופניים המכילה את תוספת חומצת אמינו יוצאת דופן, אשר חיוני עבור רעילות.Ozone תוקף את שרשרת הצד של אדיה באג"ח כפול מת שלה, לשבור את מבנה הטבעת והופכת את ה- HIV non-toxic-a באופן דומה, נוירוטוקסין (a משני) ואת רמות הפחתת נוזל נמוך יותר של 0x2xic) באופן מיידי של הרחם (x) הם פחות פעיל יותר מ"מ"מ"מ-x) באופן מיידי (x) הם פחות פעיל יותר מ"מ"מ"מ"מ"מ"מ-x"מ-x"מ-x"מ-x"מ-x"מ-x"מ-x"מ-x"מ-x"מ-x"מ-x"מ-x"מ-x"מ-x"מ-x"מ-x"מ-x"מ-x"מ-x"מ-x"מ-x"מ-x"מ-"מ-"מ-"מ-"מ-"מ-"מ-"מ-"מ-"מ-

אוקסדציה של חומר אורגני אקסטרה

Cyanobacteria גם לשחרר כמויות משמעותיות של חומר אורגני חוץ סלולרי (EOM) -polysaccharides, חלבונים, חומרים דמויי לחות - אשר תורמים לטעם, ריח, וחיטוי על ידי היווצרות המוצר.Ozone למעשה שובר את המאקרו-מולקולנטים האלה, צמצום העומס האורגני כי אחרת לצרוך coagulants או פחמן מופעל.

היתרונות של טיפול באוזון עבור ניהול Cyanobacteria

המונחים: Efficacy

(ב) בניגוד לכמה מהאגדות הכימיות שמכוונות רק לגנן מסוים, האוזון יעיל כנגד כל המינים המקיפים את ה-Cyanobacteria שנבחנו עד כה, כולל FLT:0MicrocytisofFLT:1, FLT:2 AnabaenaphiFLT 3, כולל ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

תגובה מהירה Kinetics

מחצית החיים של אוזון במים נקיים היא בדרך כלל 10-30 דקות, אבל התגובה שלה עם cyanobacteria ו הרעלים מומס מתרחשת בתוך שניות עד כמה דקות.מהירות זו מאפשרת טיפול להיות מיושם על-פני מערכות זרימה, כגון צריכת של צמח מים לשתייה, ללא צורך אגן מגע גדול.

אין סובסידיות כימיות עקביות

אוזון חוזר לחמצן (ו, בנוכחות חומר אורגני טבעי, למוצרים בלתי מזיקים כמו פחמן דו חמצני ומים) בניגוד לכלור, הוא לא משאיר טעם או שאריות ריחות ואינו יוצר טרילמאמאנים או חומצות הילאנטיות בתנאים אופייניים.אם ברוקמין נמצא במקור, ניתן ליצור כתוצר, אך ניתן למזער מנה זו על ידי אוזון או pH.

צמצום השימוש ב-Selvet and Chemical Use

מכיוון שתאים אוזון מחלחלים ומחמצן את EOM, מינון למטה של coagulants ו flocculants לעתים קרובות ניתן להפחית את נפח סלידג' מההסתה והסינון מופחתים, ופילטר זמני ריצה מורחבים.זה מתורגם לחיסכון בעלויות התפעולי.

אפשרויות ל-Situ Application פוטנציאלי

ניתן ליצור אוזון באתר ולהזרק ישירות אל מאגרים, אגמים, או מיכלי אחסון באמצעות diffusers submergged או צד-stream venturi הזרקתים.זה מאפשר טיפול גוף שלם ללא צורך לשאיבה כל המים דרך צמח, שהוא אטרקטיבי במיוחד עבור אגמים או מאגרים המשמשים כמקורי מים גולמיים.

שיטות יישום ועיצוב מערכת

קורונה - Dis לטעון אוזון גנרטורים

השיטה התעשייתית הנפוצה ביותר.חמצן יבש או אוויר מועבר דרך שדה חשמלי (בדרך כלל 6-12 kV) על פני פער דיאלקטרי. גנרטורים מעופפים חמצן לייצר ריכוזים של האוזון גבוה יותר (עד 12% במשקל) והם יעילים יותר אנרגיה מאשר יחידות אוויריות.עבור טיפול cyanobacteria, החמצן מומלץ למזער עלויות אנרגיה ולהימנע מיצירת תחמוצת חנקן.

מגע גז-ליקוויד

העברת המונים יעילה של אוזון בשלב הגז למים היא קריטית.השיטות היעילות ביותר למים צ'ינצ'ופטריה-לאדן הן:

  • (FLT:0) ונטורי הזרקתים של LT:1 - ליצור לחץ שלילי למשוך גז אוזון לתוך זרם מים מחודד, השגת יעילות העברה; 90%.
  • (ב) ,0) ,Fine-bubble diffuserssveFLT:1 ; ספוג בעומק מיכל מגע או מאגר, לייצר בועות קטנות עם שטח פני השטח גבוה.
  • (ב) ⁇ :0) ⁇ או מערבבלין סטטיים (FLT:1) - בשימוש במערכות סגורות כדי להזריק את האוזון תוך שהיא מפטרת גז לבועות יפות.

בקרת תהליכים ובדיקה

מינון דו-צדדי הוא חיוני.מינון של אוזון שהוא נמוך מדי עלים רעלים שאריות; עודף אנרגיה עשוי לייצר ברוקר אם כיב רקע הוא >0.1 מ"ג / L בפועל, המינון האוזון הנדרש לטיפול ב- cyanobacterias לפרוח נשלט על ידי ריכוז של תאים, מרעילים, חומר אורגני בדרך כלל לכוון חית אושן של 0 מ"ג / 2 ליטר) לאחר זמן של 0 / 2 ליטר (אוקס) עם C2 דקות לאחר אימון (L) עם C2 דקות לאחר ריכוז של 0.

אתגרים ושיקולים מעשיים

בטיחות ו Handling

Ozone הוא גז רעיל.ה מינהל הבטיחות והבריאות של הכיבוש (OSHA) גבול החשיפה המותר הוא 0.1 ppm (0.2 מ"ג / m3) כממוצע במשקל 8 שעות ביממה.מתקנים חייבים להתקין יחידות הוראה של האוזון על מגע אוזון מחוץ לגז, להשתמש בשומן גז, ולספק ניטור רציף עם אזעקה.

איכות המים Constraints

רמות גבוהות של חומר אורגני טבעי (NOM), השעוות מוצקות, ניטריט, או ברזל / מנגן יכול לצרוך במהירות אוזון, להגדיל את המינון הנדרש. עבור מים מזוהמים מאוד, טיפול טרום (למשל, מיקרו-מסך או סינון חול מהיר) הוא לעתים קרובות הכרחי להסיר חלקיקים גדולים להפחית את הביקוש האוזון לפני האוזון העיקרי.

טופס

כאשר מתייחסים למים המקור המכילים bromide ( >0.05-0.1 מ"ג / L), אוזון יכול להיות מחמצן bromide כדי לצרף, סרטן אנושי פוטנציאלי.סיכון זה ניתן להפחית על ידי שליטה זהירה של pH (opering ליד pH 6-7), על ידי צמצום המינון ה-Ozone החל, או על ידי הוספת מימן peroxide או שינוי אמוניה ל-אומ"מ"מ"מ"מ ל-אוטציה, לאחר מכן, עלולים, עם דלקת ריאות, לאחר מכן, עם דלקת ריאות (או דלקת ריאות, או דלקת ריאות, או דלקת ריאות, או דלקת ריאות, עם דלקת ריאות מוגברת, או דלקת ריאות, או דלקת ריאות, עם דלקת ריאות מתקדמת, עם דלקת ריאות, או דלקת ריאות, עם דלקת ריאות, או דלקת ריאות, או דלקת ריאות מוגברת, עם דלקת ריאות, או דלקת ריאות, עם דלקת ריאות, עם דלקת ריאות מוגברת, עם דלקת ריאות, עם דלקת ריאות, עם דלקת ריאות מוגברת, עם דלקת ריאות, עם דלקת ריאות מוגברת, עם דלקת ריאות, או דלקת ריאות, או דלקת ריאות, או דלקת ריאות, או דלקת ריאות, או דלקת ריאות, עם דלקת ריאות, או דלקת ריאות, ייתכן, או דלקת ריאות (או דלקת ריאות, או

עלויות הון והפעלה

מערכות אוזון יש עלויות הון גבוהות יותר מאשר chlorination קונבנציונלי, אך הן תחרותיות עם תהליכים מתקדמים אחרים של חמצון.עלויות תפעול כוללות חשמל ( ⁇ 10-15 קילוואטh / ק"ג O3 המיוצר עבור מערכות הכלולה חמצן) ואספקת חמצן אם באמצעות חמצן נוזלי או יחידת מודעות להורדת לחץ.עבור מערכות מים קטנות או טיפול עונתי, יחידות של האוזון סלולרי זמינים שניתן לשכור.

Oxidation

מכיוון שאוזון מגיב במהירות, הוא אינו מספק שאריות חיטוי עבור מערכות הפצה.לכן, לאחר אוזון, מנה נמוכה של כלורין או chloramine מתווספים בדרך כלל כדי לשמור על איכות המים בצנרת. פוסט-או-או-אזור זה חייב להיות מנוהל בקפידה כדי למנוע יצירת חיטוי לוואי של חומרים מכל שברים אורגניים שנותרו.

מחקרים ומחקר ראיות

(היישומים בקנה מידה שדה הראו את יעילות האוזון.דוגמה בולטת היא הטיפול באגם לינדסו בדנמרק, שבו מערכת של אוזון-דפיפר משתמשים של האוזון (Ozone-diffuser system) נפרסה במהלך FLT:0MicrocystisFLT:1; Dissolved microcystind microcystin שהושגה ב-D2Ftraation (L) עם טיפול ב-D2 ליטרים של דלקת ריאות, לעומת 3.

(המחקרים של המעבדה מחזקים את הממצאים הללו.מחקר שפורסם ב-FLT:0 Waters Research Research ResearchFLT:1 הראה כי מינונים של 1-2 מ"ג O3 ל מ"ג של פחמן אורגני מופחתים ריכוזי מיקרו-גירטין-רגל על ידי > 95% בפחות מ-30 שניות, עם הרס מוחלט של אל-ISA ו-LC-MS (FLT2virdird) לשנת 2018 כולל טיפול ב-D (D) של LT5 (IFLT5)

כיוונים עתידיים וטכנולוגיות מתפתחות

תהליכי אוזון מתקדמים (AOPs)

שילוב של אוזון עם מימן peroxide (O3 / H2O2) או אור UV (O3 / UV) מייצר רדיקלים הידרוקסיל כי חמצון רעלים אפילו מהר יותר והם פחות רגישים להפרעות הכימיה במים. אלה AOPs מוחל יותר ויותר בצמחי מים שבו רמות גבוהות של עמידות toxin נדרשת, כגון לאחר פריצות דרך או אירועים חמורים.

שליטה בזמן אמת ולמידה

חוקרים מפתחים חיישני רעלן מקוונים ומודלים חיזוי כי התאמת מינון האוזון באופן אוטומטי על בסיס כלורופיל-השפעה ( Proxy לצפיפות תאים) וממסים קריאות פחמן אורגניות.זה יכול לחסל את הנחושים ב dosing ולהפחית את צריכת האנרגיה תוך הבטחת בטיחות.

שילוב עם צעדים אחרים לטיפול

לפני ההדבקה יכול לשפר את היווצרות ה-Foc ולהקטין את הביקוש coagulant. Post-ozonation ואחריו פחמן מופעל ביולוגית (BAC) סינון מאפשר מיקרואורגניזמים על BAC כדי להפיג כל תוצרי לוואי אחרים biodegradable רעלים ופרחים, השגת הגנה רב-תחומית.

מסקנה

האוזון בולט כגישה יעילה וסביבתית לניהול פרחוני Cyanobacteria ו הרעלים הקשורים שלהם.היכולת שלה בו זמנית לתאים ולחמצן מגוון רחב של רעלים - עם קינטיקה מהירה ואין שאריות כימיות מתמשך - עושה את זה אופציה אטרקטיבית יותר עבור כלי מים, מנהלי האגם, ומתקני תעשייתיים המבוססים על פני המים, בעוד אתגרים כגון הגנה, כמו גם תהליכים כימיים קבועים, כמו גם כן, כמו גם עלות סטנדרטית, יש צורך להפוך את התהליך האנושי, כמו גם על ידי שינוי האקלים, כמו גם על ידי שינוי האקלים, יש צורך לפתח יותר, כמו גם על ידי תהליכים סטנדרטי יותר, כמו גם על ידי פיתוח יעיל יותר, כמו גם על ידי פיתוח אווירי, כמו גם על ידי פיתוח אוויר יעיל יותר, כמו גם על ידי פיתוח יעיל יותר, כמו גם על ידי פיתוח אווירי, כמו גם על ידי פיתוח יעיל יותר, כמו גם על ידי פיתוח אווירי אוויר יעיל יותר, כמו גם על ידי פיתוח אווירי, כמו גם על ידי פיתוח יעיל יותר, כמו גם על ידי פיתוח אווירי, כמו גם על ידי פיתוח אווירי חירום, על ידי פיתוח אווירי חירום, כמו גם על ידי פיתוח אווירי חירום, כמו גם על ידי פיתוח אווירי, כמו גם על ידי פיתוח אווירי יעיל יותר, כמו גם על ידי פיתוח