סופהווטר פלוף הוא מקור מוביל של זיהום מים בשמיכות עירוניות, נושא תערובת מורכבת של סממנים, מתכות כבדות, פחמימנים נפט, חומרי הדברה, פתוגנים, ומזהמים אחרים מפני משטחים בלתי מאוימים לנהרות, אגמים ומימי חוף פתוחים לגישות טיפול במים מסורתיים - כגון אגן סימנטציה, בנוי רטובות, ופילטרים מדיה - הם יעילים עבור כמה מזהמים מתקדמים, אך לעתים קרובות, אך הם יכולים לצמצום של חומרים מסוכנים, אך ורק לזיהומים טבעיים, אך ורק עם סערות, אך ורק לזיהומים.

הבנה של Ozonation בטיפול במים

Ozonation היא שיטה טיפול במים כימיים המשתמשת באוזון (OirFLT:0) מולקולה תלת-אטומית המורכבת משלושה אטומי חמצן, כסוכן חמצון רב עוצמה.Ozone נוצר באתר על ידי העברת אוויר יבש או חמצן טהור באמצעות גלות חשמל אולטרה סגול (הפרשה) או באמצעות אור אולטרה סגולה, אשר ניתן לאחר כניסת מים, אוזון מהיר, עם זרם חשמלי של נוזל מגנטית יחיד (אוקס) רחב של זיהום מגנטי) עם זרם חשמלי (אוקס) רחב של נוזל אחורי) של זיהום מגנטי (אוקס) רחב יותר) אוקסד (אוקס) עם שחרור אולטרה-מסוגלטרה-מסוגלטרה-מסוגלטרה-מסוגלטרה-מסוגלטרה-מסוגלטרה-מסוגלטרה-מסוגלטרה) או יותר) או יותר) עם שחרור אלקטרוליטוריד) או יותר) או יותר (מסוגלטרה-מסוגלטרה-מסוגלטרה-מסוגלטרה-מסוגלטרה-מסוגלטרה-מסוגלטרה-מסוגלטרה-מסוגלטרה-מסוגלטרה-מסוגלטרה-מסוגלטרה-מסוגלטרה-מסוגל

יעילותו של אוזון כחיטוי הוכרה בתחילת המאה ה-20, והוא שימש במשך עשרות שנים בטיפול במים, טיפול במים במים פסולת, מים תהליך תעשייתיים.היישום שלו למים סוערים, עם זאת, צבר רק בשני העשורים האחרונים, כמו חששות איכות צנרת עירונית כיבו ותקנות הידרדרו.הההההההההבחנה העיקרית בטיפול במים סוערים היא יכולת גבוהה בזרימה, זיהום מים, טעינה, ודרישות גמישות, טיפול במים, זעזועים, זעזועים, , זעזועים, זעזועים, זעזועים, , , זעזועים, זעזועים, אשר זעזועים, זעזועים, זעזועים, זעזועים, זעזועים, זעזועים, זעזועים, זעזועים, זעזועים, למערכות יציבות עונתיים, וקצבה, זעזועים, וקצבה.

כיצד Ozonation עובד בטיפול ב Stormwater

במערכת השמנה טיפוסית של סופה, Runoff מטופל תחילה כדי להסיר מוצקות גולמיות, גרפיטי, והריסות גדולות יותר - לעתים קרובות באמצעות מפריד הידרודינמיקה או אגן סימנטציה.המים לפני הטיפול ואז נכנס לחדר מגע שבו גז אוזון מוזרק באמצעות דיפרנים מרוצפים, מתעמלים סטטיים, או מזחלים במזיקים.

(הופנה מהדף פסאודו-ראשון) תגובות על תרכובות אורגניות רבות.אוזון תוקף באופן סלקטיבי את הנטיות העשירות של אלקטרונים (Hoxidation Moieties) כגון אג"ח כפול פחמן-פחמן, טבעות ארומטיות, וחנקן-אודורות המכילות קבוצות פונקציונליות המכילות את רמות המולקולות האורגניות מורכבות יותר לכדי רמות פשוטות יותר, יותר של תאי חום-סגולות, אופרטיביים.

כימיה אוזון ותגובה

כאשר ozon מתמוסס במים, זה יכול להגיב ישירות כמו O3 או decompose כדי ליצור oxidants משנית.ה- pH השפעות משמעותיות אשר שולטות.ב pH נמוך (<4, תגובות אורזון ישירות דומיננטיות והם סלקטיביים יחסית עבור קבוצות פונקציונליות ספציפיות. at נייטרליות אל-ק pH (7-10), אוזון נוטה יותר במהירות לתוך hydrox קיצוני, אשר בדרך כלל לתרום תופעות לוואי קיצוניות של אורקליום.

מערכות מגע והעברות המונים

העברת המונים יעילה של אוזון בשלב הגז לשלב הנוזל היא קריטית לטיפול כלכלי ויעיל.מערכות מגע נפוצות המשמשות בבקשות לווטר סערה כוללות:

  • (FLT:0)Fine-bubble diffuserssssveFLT:1) - גז אוזון מפוזר באמצעות קרמיקה או אל-חלד דיפרפטים בתחתית מיכל מגע עמוק.אלה מייצרים בועות קטנות המספקות שטח גדול משטח להעברה.הם פשוטים ואמינים אבל דורשים טנקים עמוקים יותר (4-6 מ') כדי להשיג זמן מגע הולם.
  • (FLT:0) ונטורי מזרקת 1FLT - אוזון מוזרק לתוך צד הזרם תחת לחץ מעורבב עם הזרם הראשי.אלה קומפקטיים ומאפשרים שיעורי העברת המונים גבוהים, מה שהופך אותם מתאימים לרידוף תשתיות מים סערות קיימות עם טביעת רגל מוגבלת.
  • (FLT:0) לערבבים סטטיים (Static MixersFLT:1) - מותקן inline, מיקסרים סטטיים ליצור זעזועים שמשפרים את הפירוק.הם משמשים לעתים קרובות בשילוב עם מזרקים אוודוריים.
  • (FLT:0) עמודים מקודמים 1 - גז ונוזל זורם באופן מנוגד דרך עמודה מלאה חומר אריזה אקראי, למקסם את אזור מגע.אלה יכולים להיות יעילים אבל הם פחות נפוצים במי סופה בשל דרישות נזילות ותחזוקה.

ללא קשר למערכת, אוזון מחוץ לגז (אוזון הנטוש עוזב את המפנה) חייב להילכד ולהשמיד - באופן חד-משמעי באמצעות הרס קטליטי או הרס תרמי - כדי למנוע חשיפה עובדתית ושחרור סביבתי.ביישומים של מי הסערה, שבו ניתן לפלס את זרימתם ומשתנה מאוד, מערכות בקרה חייבות לשנות את ייצור האוזון ואת קצב ההזרקה בזמן אמת בהתבסס על זרימת מים ואיכות.

היתרונות של Ozonation לטיפול ב Stormwater

Ozonation מציעה מספר יתרונות ברורים על טכנולוגיות טיפול שגרתיות במי סערות, מה שהופך אותו אופציה אטרקטיבית עבור פריקות פרטיות גבוהה או פרויקטים לשימוש במים:

  • (FLT:0)Broad-spectrum contaminant RemoveFLT ( 1:1 - Ozone oxidizes מגוון רחב של אבקות אורגניות כולל פחמימנים ארומטיים פוליציקליים (PAHs), phthalates, alkylphenols, חומרי הדברה ותרופות.זה גם למעשה desicxins וטעם-andod- אשר הם תרכובות יותר ויותר עירוניים.
  • (ב) ⁇ (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
  • (FLT:0) תגובה קינטית של תגובה סיננטית (FLT:1) - זמני מגע האוזון הטיפוסיים הם 5 דקות, בהשוואה לשעות טיפול ביולוגי או ימים עבור מערכות רטובות.זה מועיל במיוחד עבור מערכות מי הסערה אשר חייבות לטפל לסירוגין, גבוה נפיחות זורם במהירות.
  • (FLT:0) אין ייצור מזחלות (FLT:1) – בניגוד לקידוד כימי או לטיפול ביולוגי, אוזון אינו יוצר חיתול הדורש טיפול וסילוק.המוצרים הסופיים הם בעיקר פחמן דו-חמצני, מים ומלחים לא אורגניים.
  • (FLT:0)Color and Smellmoving FLT:1 - אוזון למעשה מחמצן תרכובות צבעוניות (כגון חומרים לחות) וסוכני ריח (למשל, סולפטן מימן, mercaptans), שיפור איכות אסתטית של מים מטופלים - חשוב לשימוש חוזר בהשקה או שיפור סביבתי.
  • (FLT:0) גידול ביולוגי ב-degradabilityFIRLT:1) - חמצון חלקי של תרכובות אורגניות של התחדשות באמצעות אוזון יכול ליצור מולקולות קטנות יותר, יותר ביו-דידות.כאשר אוזון מלווה צעד טיפול ביולוגי (למשל, ביומטריה), יעילות כוללת של הסרת יתר תוך צמצום הביקוש ל-Ocorlecon.

יתרונות אלה הובילו לעלייה בהערכה כצעד מלוטש בתוך רכבות טיפול במים סערות משולבות, במיוחד במקומות שבהם חליפת הטיפול בריצה מיועדת לטעינה מים קרקעיים או להגדלת השימוש.

אתגרים ושיקולים

למרות היתרונות שלה, אוזון אינו תרופת פלאאצה. יש לטפל באתגרים מרובים כדי להבטיח יישום יעיל וכלכלי ביישומים של מי סערות:

עלויות הון ומבצע

ציוד של דור האוזון, כולל אספקת חשמל, ממריצים חמצן או מערכות להאכיל, אנשי קשר ויחידות הרס גז מחוץ לגז, מייצג השקעה משמעותית בבירה.עבור מתקן טיפול במי סערות בינוניות (קצב זרימה -1,000 מ"ר / יום), עלויות הון יכולות לנוע בין 200 אלף דולר ל-500,000 דולר או יותר.העלויות התפעוליות נשלטות על ידי חשמל (עבור דור דחיסה וחמצן).

המונחים:

אוזון יכול להגיב עם סטיות Bromide (Br-) באופן טבעי נוכח בחלק מי הסערה כדי ליצור ברוקר (BrO3 -), קרוגן אנושי פוטנציאלי מוסדר ברמות נמוכות (10 מיקרוגרם / L כמדריך ביניים במי שתייה מים), למרות שבדרך כלל מים סופניים אלה יש רמות נמוכות יותר של pH מאשר מים או פסולת, מסוימים עירוניים החוף או לרוץ מפלט מאלומיניום יכול להיות יעיל יותר של חומרים קלים, אבל ירידה במשקל נמוך יותר של דלקת ריאות.

אפשרויות ל- Stormwater Quality and Flow

רצף מים סטורם ידוע לשמצה עבור הידרולוגיה הבזקית שלה - שיאים פתאומיים בזרימה לאחר אירועי גשום - ובאופן נרחב שטף איכות. מערכות Ozone המיועדות לתנאים ממוצעים עשויים להיות מופעלים במהלך אירועים המשפיעים הראשונים כאשר ריכוזים contaminant הם הגבוהים ביותר.conversely, overversely, overflucating אנרגיה פסולת במהלך תקופות זרימה נמוכות של אורת, מעצבים לעתים קרובות לשלב אגן זרימה שווה של יחידת אוזון מתקדם, עם זאת, המאפשרת תחזוקה מתקדמת יותר, עם זאת, עם זאת, חיישנים מתקדמים יותר, עם זאת, עם זאת, עם זאת, חיישנים דינמית מתקדמת יותר, עם זאת, עם זאת, עם זאת, עם זאת, עם זאת, עם זאת, חיישנים אורגניזמים אורגניזמים דינמית יותר, עם זאת, עם זאת, עם זאת, עם זאת, עם זאת, עם זאת, עם זאת, עם זאת, כדי להפחית אנרגיה פסולת מתקדמת יותר ויותר גבוה יותר ויותר אורגניזמים מתקדמים יותר, עם זאת, עם זאת, עם זאת, עם זאת, עם זאת, עם זאת, עם זאת, עם זאת, עם זאת, עם זאת, עם זאת, עם זאת, חיישנים מתקדמים יותר ויותר גבוה יותר ויותר גבוה יותר ויותר חיישנים אורגניזמים אורגניזמים

תחזוקה ואופרה Skill

ציוד עוץ דורש כוח אדם מיומן לפעולה, קלבריה, ופתרון בעיות בטיחות הוא רב-חשיבות כי אוזון הוא גז רעיל (השערה של 010 pm לחשיפה רציפה) גלאי Leak, אורור וציוד הגנה אישי הם חובה.הטבע הקורטוזי של חומרים עמידים בפני חמצון (למשל, נירוסטה, DFPT, ציוד הגנה אישי חייב להיות קבוע של זיהומים ריקים או חלקי מים זורמים) עבור כל ימי מחלה רגילים.

מחקרים ויישומים

למרות האתגרים, כמה פרויקטים של השמנה במים סוערת הוכיחו את הכדאיות הטכנית והכלכלית.הדוגמאות הבאות ממחישות גישות ותוצאות מגוונות:

עיר לוס אנג'לס, קליפורניה - Hyperion Water Recall Plant Stormwater Diversion

כחלק ממאמץ גדול יותר לשיפור איכות המים החוף, העיר לוס אנג'לס בנתה מערכת דיבה מים סופה ששולחת את ה-Vir-weather ו- First-flush Runoff למפעל ההתקשרות למים של Hyperion for Treatment. Ozonation משמשת כצעד עיקרי לחיטוי וחמצן לפני שהמים עוברים טיפול אולטרה סגול עבור ביצועים שאינם ניתנים להחלפה, כלומר, כלומר, לאחר שדווחים על ידי .9%, לאחר שהמים על ידי פעילות גופנית, לאחר שהמים, היא למעשה, לאחר שדווחת על ידי הפחתה של פעילות גופנית, לאחר שמבוססת על ידי קיבולת של קיבולת של .9%, לאחר שמבוססת על ידי הפחתה של הפחתה של פעילות גופנית, לאחר שמבוססת על ידי קיבולת של בדיקות חיסון נגד הפחתה של קיבולת של בדיקות חיסון נגד .

Orange County Water District, קליפורניה - Groundwater Recharge

מערכת המים הקרקעית של אורנג 'מחוז מים (GWRS) מתייחסת למים שפכים וממים סופניים להזרקה לתוך אקוויפרים החוף.רכבת הטיפול המתקדמת כוללת microfiltration, אוסמוזה הפוכה, ותהליך חמצון מתקדם המשלב אוזון עם מימן peroxide (peroxone) מים היסטוריים היוו חלק קטן של influent California, אך ההתרחבות האחרונה עלתה סופה של מים ו- 90% מצריכת מזון אורגני - כולל התחממות מוגברת - כולל .

מחקר אירופי:

באירופה, פרויקטים מחקריים מרובים לפי צו של EU Water Framework בחנו את ההזנה לטיפול במי סערות בקנה מידה פיילוט.לדוגמה, מערכת שהותקנה ב- Road Runoff Conservation בדנמרק נבדקה עם מסנן חול ללטש. התוצאות הראו 80-95% הסרת רמות פחמן אורגניות מבוזרות ו-כמעט מוחלטות של פעילות אסטרוגןית.

טיפול במים בסופה תעשייתית - מוצרי יער של קוטר (קנדה)

מתקן טיפול עץ בקולומביה הבריטית השתמש באכסון כחלק ממערכת טיפול במים כדי לנהל את ההפוכה מזוהמת עם pentachlorophenol, נחושת, ואסרנית.מערכת האוזון קדמה על ידי הסתגלות pH וסינון להסרת מוצקים ו מתכות מרובים. Ozonation השיגה > 99% הסרת פניטומולקול וצמצום הרעילות חריפה מתחת לסף המטען (כולל עלות מוגבלת) של 5 שנים, כולל טיפול תרופתי (אונקציה) עם עלויות תחזוקה מלאה (אונקציה) עם סך הכל) עם עלויות תחזוקה (אונקציה, כולל עלות) עם גובהומטר (אונקציה) עם סך של כ- 0.

שאיפת אוזנון לתוך רכבת טיפול ב Stormwater Treatment Trains

עוץ הוא יעיל ביותר כאשר משולב לתוך רכבת טיפול רב-ברייר במקום לשמש תהליך עמידה.רכבת טיפוסית עשויה לכלול:

  1. (FLT:0Gross מוצקה הסרת FLT:1 - מסכים, מפרידים הידרודינמיים, או אגן של משקעים כדי להסיר זבל, גרפיטי, ו מוצקות גדולות להתיישבות.
  2. (FLT:0) טיפול ראשוני (FLT:1) - סינון חול או רטובות בנויות כדי להסיר מוצקים מושעה וממזהמים הקשורים.בכמה עיצובים, ביומטריה (למשל, פחמן פעיל ביולוגית) ממוקם לפני אוזון כדי להפחית את עומס החומר האורגני הטבעי.
  3. (ב) ,0) ,UzonationFLT:1 - כפי שתואר לעיל, עם מינון מבוקר, מגע וניהול גז.
  4. (FLT:0)Post-ozonation Treatment ODP:1 - Aeration או biofiltration כדי להסיר כל תוצרי לוואי של שאריות, אוזון אוזון שאריות, ותרכובות ביו-דרדיות פולניות שנוצרו במהלך חמצון. A Second חיטוי צעד (למשל, UV) ניתן להוסיף אם שימוש חוזר דורש הפחתה פתוגנית גבוהה יותר.

גישה משולבת זו מבטיחה שכל שלב יקדם למזהמים ספציפיים וכי המערכת הכוללת היא חזקה לזרימה וריאציות איכות.הצעד של אוזון יכול להיות מיועד עבור פעולה קבועה או לסירוגין; מתקנים רבים משתמשים באלגוריתם dosing זרימה כי לפני חישוב אוזון הביקוש מבוסס על זרימת זמן אמת ומדידות סוערות.

כיוונים עתידיים וחדשנות

תחום ההזנה של מי הסערה מתפתח במהירות.מגמות מפתח וחדשנות כוללים:

  • (FLT:0)Imrovated אוזון טכנולוגיה של הדור הראשון של אורטרול 1 (Felotic ozone גנרטורs), המייצרת אוזון ישירות מן המים, מתעוררים כחלופה קומפקטית ליחידות פריקה, במיוחד עבור מתקני מי סערה קטנים יותר.הם מבטלים את הצורך באכילת חמצן גז ויכולים לפעול ביעילות גבוהה על פני יחס הפוך רחב.
  • (FLT:0) תהליך מתקדם בקרת FLT:1 - אלגוריתמי למידת מכונות מאומנים על נתונים באיכות מים היסטורית כדי לחזות מינון האוזון אופטימלי בזמן אמת, צמצום פסולת אנרגיה וצמצום על ידי היווצרות המוצר.
  • (FLT:0) תהליכי ההיברידיד (Hybridrated ProcessFLT:1) - שילוב של אוזון עם שיתוק (למשל, אוזון / פחמן ממונע) או עם פילטרים ממין (ombrane filation) הוא מחקר כאמצעי להפחית את השימוש באנרגיה ולהאריך את חיי המוח.
  • (FLT:0) נהגי רישום (FLT:1) - ככל שתקני איכות המים מתדקים עבור מזהמים של דאגה מתפתחת (למשל, PFAS, משבי אנדורין), אוזון עשוי להפוך לטיפול הכרחי עבור הפרשות מסוימות של מים סערה, במיוחד אלה המשפיעים על אספקת מים או מערכות אקולוגיות רגישות.
  • (FLT:0) מערכות אכסדרה מתקדמות ופסיביות: יש עניין גובר בפיתוח מערכות אנרגיה נמוכה, אוזון פסיבי באמצעות מקורות טבעיים של אוזון (למשל, אור אולטרה סגול וחמצן מהאוויר) עבור יישומים מחוץ לערים או סערות קטנות.

מסקנה

Ozonation ביססה את עצמה ככלי ביצועים גבוהים לטיפול בפריצה מזוהמת של מי סערות, המסוגל להרוס מגוון רחב של אבקות אורגניות, פתוגנים, ואסתטיקה-damaging חומרים.שיעורי התגובה המהירים שלה, חוסר ייצור מלוטש, והתאמה עם טיפול ביולוגי במורד הזרם להפוך אותו מתאים במיוחד עבור מערכות מים עירוניים במטרה לענות על קריטריונים של פריקה או לאפשר שימוש במים.

ככל ששינוי האקלים מגביר את אירועי הסערה וההתאורות ממשיך להרחיב את פני השטח הבלתי-מעורשים, הצורך בטיפול יעיל במים בסערה יגדל רק. Ozonation, במיוחד כאשר משולב עם תהליכים משלימים, מציע תגובה חזקה לצורך הזה - אחד שהוא יותר ויותר בר-קיימא ויעיל מבחינה תפעולית של משאבי מים ותוכניות עירוניות צריך להמשיך להעריך אוזון נגד תנאים מקומיים, דרישות רגולטוריות, ומטרות עם תכנון קפדני, לעתים קרובות, ושמירה על תפקוד זה יכול לשחק את תפקיד מרכזי של משאב מים וניהול המערכת האקולוגית.