הקדמה: החשש הגדל על ידי חומרים

Disinfection היה אחד ההישגים המשמעותיים ביותר של בריאות הציבור במאה ה-20, צמצום באופן דרסטי של מחלות דו-מין כגון cholera, הקלדהיד, ודיסנטריטיסה. עם זאת, התהליכים הכימיים המשמשים להרוג פתוגנים יכולים לייצר באופן בלתי נמנע תרכובות מזיקות כגון: חיסון נגד מחלות מין (DBPs) בצורת חיטוי ארוך (מבשרים) עם מחלות מין מוגברות ביותר (חומרים) ואפקטיביים של סרטן (DV) לא היו בסיכון גבוה יותר) מאשר זיהומים חמורים יותר מאשר זיהומים חמורים יותר (DOLUMPace) (DIS) אשר נמצאו בחשיפה להפחתה של סרטן (DIS) בהשוואה להפחתה של סרטן (DIS) בהשוואה להפחתה של מחלות לוואי (DOLUMFacetexremCT) בהשוואה ל-DBace) בהשוואה ל-D.

מה זה Ozonation?

אוזנון הוא תהליך טיפול במים אשר משתמש באוזון (OveFLT מוקדם:0) ב- 1zone (3FreaLT) כצורה תגובתית מאוד של חמצן, כחמצן רב עוצמה וחיטוי.Ozone נוצר באתר על ידי העברת אוויר יבש או חמצן דרך שדה חשמלי מורכב, אשר בניגוד לדלקת חמצן גבוהה יותר, דומה לברק.

דור האוזון וכימיה

(הופנה מהדף ⁇ ) או (UV) , קרינת ה- pH (OV) נוצרת באמצעות שחרור כליל (OFLT:02irFLT:1) באמצעות פערים דיאלקטריים הנמצאים בשרשרת כימית חזקה של אור חמצן אורגני (OLT:2FLT 3) מחולקים לחמצן, אשר משלבים עם מומנטום מוחלט של 26% (F3)

כיצד Ozonation מפחית את הצורה של חומרים מזיקים

עוץ מפחית את היווצרות DBP באמצעות כמה מנגנונים נפרדים הממקדים הן את המבשרים ואת תהליך הטיפול הכולל.הבנת מנגנונים אלה היא המפתח לקידוד טיפול במים לצורך עמידה רגולטורית והגנה על בריאות הציבור.

אוקסדציה של חומר אורגני טבעי (NOM)

מבשרי העיקריים של DBPs כמו THMs ו- HAAs הם תרכובות אורגניות טבעיות, במיוחד חומצות לחות וfulvic, המכילות קבוצות פונקציונליות תגובתיות כמו טבעות ארומטיות ואגיד אגרות כפולות. כאשר chlorine נוסף למים ללא טיפול, מבנים ארומטיים אלה מגיבים בקלות כדי ליצור חומרים נשפים.

שינוי הכימיה של Bromide

סטיות ברומידי (Br-) נוכחות במים טבעיים ניתן לחמצן על ידי אוזון וכלורן (למרות שאוזון יכול לחמצן bromide לחומצה היפותברית (HOBr), אשר בתורו מגיב עם שינוי אורגני כדי ליצור רמות DBPs פחות רעילות מאשר עמיתיהם הכלואים), בקרה זהירה של תנאי אוזון למעשה יכול למזער את הזיהומים לאחר מכן של היווצרותם באופן דרמטי של מינים אוברואידים.

המונחים: Particulate and Colloidal Matter

Ozonation יכול לשפר את היעילות הכוללת של תהליכי ההדבקה והסינון של מטה הזרם.התגובות של חמצון לשבור מולקולות אורגניות בעלות משקל גבוה ולקדם חלקיקים קולואידים.זה יכול להוביל לשיפור של 10-20% בהסרת רמות פחמן אורגניות מוחלט (TOC) והפרעות בטיפול קונבנציונלי.מכיוון חומר אורגני הוא ההזנה העיקרית להיווצרות DBP, בהשוואה למינונים נמוכים יותר של כלורמין Dloration, לעתים קרובות יותר מאשר להורדת ריכוז של כל אחד של צמחי DPB.

דרישות כרוניות נמוכות ודוזה

מכיוון שאוזון הורס חלק משמעותי של NOM וחומרים אחרים של חומרים חמצון, הביקוש הכלוריני של המים יורד.ביקוש Chlorine הוא כמות של chlorine הנצרכים על ידי תגובות עם תרכובות אורגניות ולא אורגניות לפני שהוא יכול לספק חיטוי חי חינם לפגוש את Dlor / תוספת מסוימת של Dlor / DL) לעתים קרובות, אוזון מאפשר למפעילים כדי ליישם מנה פחות chlorine תוך השגת ההתפלגות הנדרשת במערכת פחות אונקייה (R) כלומר פחות אונקייה תגובה נמוכה יותר של פחות.

היתרונות של Ozonation בטיפול במים

מעבר להפחתה של DBP, אוזון מציע תיק רחב של הטבות שהופכות אותו לתהליך ליחידה אטרקטיבי עבור צמחי טיפול במים מודרניים.

ביצועים גבוהים

(א) אוזון הוא אחד מגורמי החיטוי החזקים ביותר הידועים, עם היכולת ליזום חיידקים, וירוסים, ופרוטוזואן טפילים כגון FLT:0GiardiacioFLT:1 ו-FLT:2Cryptosporidium FLT 3, הרבה יותר יעיל מאשר chlorine.

ההרחבה Specific DBP

בעוד THMs ו- HAAs הם ה- DBPs המבוקרים ביותר, אוזון גם מפחית את היווצרות של מוצרים אחרים בעייתיים כגון Haloacetonitriles (HANs), haloketones, ו chloropicrin. כי ozone תוקף את רמות החנקן והפחמן של תרכובות אלה, ריכוזיהם במים מוגמרים לעתים קרובות.

ניכוי טעם ו Odor Compounds

קומפלקסים כגון גיאוגרפיה ו- 2-methylisoborneol (MIB) לגרום לטעם עתיר-חובה ריחות במי שתייה, לעתים קרובות מוביל לתלונות לקוחות. Chlorine הוא לא יעיל במידה רבה בחמצן את התרכובות האלה, אבל האוזון עובד במהירות ומשמיד אותם לחלוטין במינון טיפוסי של 1–3 מ"ג / L.כלי מים רבים משתמשים ב- ozon במיוחד לטעם ואפקטיבי, עם ירידה של ריח, עם DB.

שיפור פלוגציה ופילטרציה

אפקט המיקרו-flocculation של אוזון – שנגרם על ידי הדה-יציבות הכימית של חלקיקים קולונואידים ופולימרים אורגניים - משפר את היעילות של טיפול פיזי במורד הזרם.הסרה של טורבידיות יכולה להגדיל ב -10-15%, ואיכות המים המתיישבת משתפרת.זה בתורו מקטין את העומס האורגני על שלב החיטוי הסופי, עוד מגביל את היווצרות DBP המופעלת עם מסננים לאחר קרינת פחמן (אוקריפטוגרפיה מופעלת), אשר מונעת גם מצריכת פחמן או מאנרגיה מופעלת (דלקת פחמן (דלקת פחמן) או פחמן מופעלת (Ricial) או מדלקת פחמן (Ricial) אשר מונעת גם מדלקת פחמן (Ricial) או מ-דלקת פחמן (Ricial) או מדלקת פחמן (Ricial) או מ-inated) מ-in מופעלת (Ricial) מ-Ricial) מ-Ricial) מ-Ricial) מ-Ricial) אשר מופעלת (Ricial) אורכת פחמן (Ricial) מ-Ricial) מ-Remated) מ-Ricial) אשר מופעלת, אשר מונעת גם מ- Browthgraated

אתגרים ושיקולים ביישומים מלאים של סקרל

למרות היתרונות הרבים שלה, אוזון אינו תרופת פלאה.יש אתגרים תפעוליים, כלכליים וכימיקליים משמעותיים שיש לנהל כדי לממש את היתרונות של הפחתת DBP המלא.

טופס של Bromate (BrO3)

כאשר מים המקור מכילים רמות של ברום גבוהות (above -50 μg / L), אוזון יכול לחמצן bromide כדי לברו, DBP הקרנית אשר מוסדרת בתחומים רבים.הנתיב היווצרות כולל סדרה של תגובות כולל חמצון של pH DBromide כדי hypobromite (OBr) ואחריו חמצון נוסף ל-broation.

אין דיסוציאציה הדדית

אוזון מתפוגג מהר מדי לספק חיטוי חיתי לאורך מערכת ההפצה.לכן, אוזון חייב תמיד להיות במעקב על ידי חיטוי משני, בדרך כלל כלור או מונוכלרמין. זה אומר כי חלק היווצרות DBP היא בלתי נמנעת במהלך שלב החיטוי הסופי.המטרה היא להפחית את המבשרים כך שהרמה הסופית של DBP היא מתחת למגבלות רגולטוריות.

דרישות על-ידי דור ובטיחות

אוזון הוא גז לא יציב שאינו ניתן לאחסן; יש ליצור אותו על הביקוש.זה דורש ציוד בעל עוצמה כגון גנרטורים של האוזון, מדבק חמצן או מערכות אספקת חמצן נוזלי, דחוסים ואגן מגע. פרוטוקולים בטיחות הם נוקשים כי אוזון הוא גז רעיל עם הגבלת צריכת דלק תקין של 0.1m.

מוצרים ספציפיים ל Ozonation

Ozonation עצמה מייצרת תוצר לוואי, בעיקר aldehydes (למשל, רשמיד, acetaldehyde) ופחמן אורגני מחוסן (AOC) תרכובות אלה אינן מוסדרות כיום אך יכולות לקדם את הregrowth חיידקי במערכת ההפצה אם לא התייצבות ביולוגית.זה הוא לעתים קרובות הדבקה עם biotration (למשל, trome) כדי להפחית חומר כימי (מתאים לשימוש איטי) או למנוע את ה-coremed) באופן טבעי (מסוגלכאורה הוא מנסה להפחית את ה-costamtrated) או למנוע שימוש יעיל ביותר עבור נוגדנים (Drowth) הוא צורך קוסמטי (Drowth) הוא צורך ב-costamttic) כדי למנוע שימוש יעיל ביותר עבור נוגדנים מופעלים (Drowth) כדי למנוע refolfth) הוא צורך קוסמטיים (Drowth) הוא איטי יותר מאשר שימוש יעיל ביותר.

שיקולים כלכליים

עלות ההון עבור מערכת אוזון יכולה לנוע בין 0.5 מיליון דולר ל- 2.0 מיליון דולר ליום (MGD) של יכולת, בהתאם לתנאי האתר ורמת האוטומציה. עלויות התפעול מונעות בעיקר על ידי חשמל לדור האוזון ואספקת חמצן. צריכת אנרגיה רגילה היא 12-20 קילוואט ל-Dzon של אוזון המיוצר.למרות עלויות אלה, שירותים רבים מוצאים כי העלות הכוללת של 1,000 גלונים היא רק על ידי ירידה של צריכת האנרגיה הכימית או יותר, כאשר יש צורך ב-Dppcretex.

יישום מעשי ועיסוקים טובים ביותר

עבור מומחי טיפול במים בהתחשב בהתרסה של DBP, יש לשקול כמה הנחיות תפעוליות על בסיס ניסיון בתעשייה ומחקר.

Bench-Scale ו-טייס בדיקות

לפני ביצוע מערכת בקנה מידה מלא, שירותים צריכים לבצע בדיקות ספציפיות לאתר.המינון האוזון האידיאלי תלוי מים גולמיים TOC, ריכוז ברום, pH, ואלקליניות. בניסויים בנץ' באמצעות בדיקת צנצנת עם אוזון יכול לקבוע את יחסי המינון-response עבור DBP ניהול מס' 1P. , חברות ייעוץ רבות מציעות אנשי קשר טיס-אומטריים שיכולים לדמות ניתוח מלא ולספק מערכת ההפעלה עבור מערכת ההפעלה CLT3 (OD) היא בעלת משקל יעיל עבור מערכת בקרה של CTO (או-C.

שילוב עם תהליכי טיפול קיימים

עוץ מונח בדרך כלל מוקדם ברכבת הטיפול - לאחר צריכת מים גולמי ולפני coagulation, flocculation, ו filtration.זה מאפשר אוזון לפעול על NOM חלקיקים לפני שהם מוסרים על ידי תהליכים פיזיים. עבור צמחים עם chlorination קיים, רטרוfiting Dgonation מוקדם יותר יכול להפחית באופן דרמטי את המינון chlorine הנדרש.

פיקוח ובקרה

פרמטרים מרכזיים כדי לפקח כוללים שאריות של אוזון בתא מגע (בדרך כלל 0.2-0.5 מ"ג / L לאחר 3-5 דקות זמן מגע עבור חיטוי), רמות חמצן מומס, pH, טמפרטורה, ו ריכוז ברום. זמן אמת מנתחים ל- C ניתן להשתמש כדי להתאים את המינון האוזון באופן דינמי.עבור שליטה ב-bromate, כמה צמחים להשתמש ב- Bromir לנתח ולהשתמש בשליטה כדי לשמור על מינון מתחת ל-Ulextramortocerecerecereceremerecerecerecerecerecerecerecerecerecereme, אך לא יכול לשמש גם כמכשולציה.

תהליכי Oxidation מתקדמים (AOPs)

כאשר אוזון משולב עם מימן peroxide (H2O2) או אור UV, hydroxyl רדיקלי הדור הוא משופר, המוביל אפילו יותר חמצון אגרסיבי של DBP מבשרים. זה O3 / H2O2 AOP יכול להפחית את פוטנציאל היווצרות DBP על ידי 80-90% בחלק מהמים, אם כי הגדלת הסיכון של bromate עולה אם לא מנוהל בקפידה.

מסקנה

אוזנון בולט כאחת הטכנולוגיות היעילות והמגווןיות ביותר לצמצום היווצרות של מוצרי חיטוי בטיפול במים בשתייה.על ידי חמצון חומר אורגני טבעי, שינוי הכימיה של פשרות, שיפור הסרת חלקיקים, והורדת הביקוש chlorine מוכח, לפני ozonation ישירות מענה על הסיבות של היווצרות של איכות חיים.

(ב) עיין בהנחיות ה-FLT:0) של ה-EPA, דף ה-Dyproction By Productation Pages PagecioFLT:1, the FLT:2 WHO Guidelines for drink-water QualityofLT 3, and the FLT:4AWWA Manual on Ozone in Water TreatmentFLT:5