הבנה של כרך אורגני של Volatile במים

(Volatile אורגני תרכובות (VOCs) הן קבוצה רחבה של כימיקלים מבוססי פחמן אשר מתפוגגות בקלות בטמפרטורות אטמוספיריות סטנדרטיות ולחצים. במערכות מים, VOCLT בדרך כלל נכנסים באמצעות פריקות תעשייתיות, דליפות דלק מקסימליות, דליפות סלנט, או אפילו מוצרים פנימיים מופעלים על ידי VOCOLUMS, אשר עלולים להרוס את רמת הסיכון ל-CLUMFINE (C) ל-CROL) ל-S (כולל השפעות סביבתית) של חומרת (חומרים).

הכימיה של Ozonation

Ozone (OveilFLT:0 ⁇ 3FLT:1) הוא אטומטר רדיקלי של חמצן שפועל כסוכן חמצון חזק במיוחד.הוא נוצר על-ידי האתר, בדרך כלל על ידי שחרור כלולה או דלקת אולטרה סגולה של אוויר או חמצן מולקולרית (Hidex) במיוחד מרגיעה של זיהום מים או חמצן מגנטי (Hidexic) באופן ישיר (Optraic) עם דלקת מפרקים אלקטרואקטיבית של אלקטרו-חמצני (Ocreic) באופן ישיר (Optraic) או חמצן) (Optraic) (Oxic) (Oxtraic) (Optraic) (Optraicic) או חמצן (Optraic) (Optraic) (Optraic) (Optraic) (Optra oidexa) (Oidexa) של זיהום) (Oxtraic) של זיהום) (Opidexa) באופן ישיר (או חמצן אחורי) (או חמצן נוזלי) של זיהום אוויר או חמצן נוזלי) (או חמצן נוזלי) של זיהום) של זיהום) (או חמצן אחורי) (או חמצן אחורי) OHidextra oidextra oidextra o

מכניזם של VOC Removal על ידי Ozonation

אוזון Oxidation

ozone מולקולרי הוא סוכן אלקטרופילי המעדיפים התקפות ללא נזיפות פחמן דו-חמצני, טבעות ארומטיות, ואטומים עם זוגות אלקטרונים בודדים כגון sulfur, חנקן, ו זרחן. עבור VOCs המכילים אג"ח כפול או מבנים ארומטיים מופעלים באופן מלא - למשל, חינניים, או חומצות כלודות מסוימות - יכולות להיות תגובה מהירה יותר של דלקתיות.

אוקסידציה עקיף באמצעות הידרוקסיל רדיקלים

(הופנה מהדף VOCs), הנתיב המכוון המתווך על ידי רדיקלים הידרוקסיל הוא לעתים קרובות יעיל יותר. הידרוקסיל רדיקלים הם שני רק כדי פלואורין בכוח חמצון, עם פוטנציאל חמצן אדום של כ-2.8 V. הם מגיבים עם מולקולות אורגניות בכמעט-diffusion-מוגבלות (10FLT:08FLT-10uad)

גורמי מפתח המשפיעים על עוץ

Ozone Dosage ו- Contact Time

הסרה יעילה של VOC דורשת מינון מספיק של האוזון ביחס לעומס המדבק.מכיוון שאוזון מגיב הן ל-VOCs והן חומר אורגני רקע (חומר אורגני טבעי, NOM), הדרישה של הממטריקס המים חייבת להיות מרוצה ראשון.מינון רגיל טווח בין 1 ל-10 מ"ג OLT:03FLT:1 לכל מג"ג של פחמן אורגני, בהתאם ל-0.4 שעות טיפול נאותות במהלך תקופת מגע אורכת מינימלית.

pH ואפקטי טמפרטורה

pH מים שולט בקצב של זיהום האוזון ובכך האיזון בין חמצון ישיר ועקיף.בערכי pH מתחת לגיל 6, זיהום מולקולרי של אוזון, לטובת תגובות ישירות סלקטיבית עבור VOCs מסוימים. ב- pH מעל 8.5, ירידה מהירה מייצרת שפע של חומרים הידרוקסיל, שיפור חמצון של תרכובות השבירה אבל גם עלייה בביקוש לטמפרטורות אורסוליות (אובר) כדי להפחית את ההשפעה של אורנטית (אוסטרואנט) עבור פחות אוניברד) של טיפול תרופתי (אוסטרציה מהירה יותר (אוסטרולציה) עבור השפעות אוניברדיום (אוסטרולציה (אוסטרציה) (אוסטרולציה נמוכה יותר) (אוסטרולציה נמוכה יותר (אוסטרול) של פחות) (אוסטרולציה) של פחות) של פחות יעילה יותר (אוסטרולציה) של השפעות חומציות (אוסטרול) של צריכת מים (אוסטרציה מהירה (אוסטרולציה) עבור השפעות איטי יותר (אומטרית) עבור השפעות דלקתיות (אוסטרציה פשוטה (אוסטרציה פשוטה (אוסטרציה) עבור השפעות מהירות) של השפעות מהירות) של פחות (אוסטרציה) של חומרים קיצוניים) של פחות) של פחות אוניברידציה) של חומרת (

נוכחות של חומר אורגני טבעי ואלקליניות

חומר אורגני טבעי (NOM) מתחרים עם VOCs עבור אוזון וקיצוניים, הגדלת המינון הנדרש. גבוה אלקליניות (bicarbonate / פחמניט) משקעים הידרוקסיל רדיקלים, צמצום היעילות של חמצון עקיף (אוקסדציה) עבור מים עם רמות גבוהות של NOM או alkalinity, מפעילי עשויים להיות צריכים טיפול טרום (למשל, coagulation / gigation) או ירידה של שפעת של 2D) כדי להשיג את המיקום של מים מסוימים.

היתרונות של Ozonation עבור VOC Removal

  • הרס היתום, לא העברת שלב: ההרחבה:ראה פרק 1: שלא כמו פרסומות או פס אוויר, אוזנות דהו-קוצי לחומרים פחות מזיקים או לא אינרטיים, תוך חיסול הצורך בטיפול משני של כלי תקשורת או גזים ממצה.
  • (FLT:0)Broadספקטרום של VOCsss:FLT 1 Ozone וקיצוניים שלה יכולים חמצון אלkenes, ארומטיות, פותרים כלור, וכמה אתים תנודתיים.עם מינון מספיק, אפילו תרכובות עמידים לטיפול ביולוגי ניתן למינרל.
  • (FLT:0) ללא שאריות כימיות ארוכות טווח: ⁇ 1 (Ozone Decompose) לחמצן, ולא משאיר שאריות כימיות מתמשך במים מטופלים.
  • (FLT:0) חיטוי מעשי: פיזור 1:0 (Ozone) הוא חיטוי יעיל מאוד נגד חיידקים, וירוסים, וציסטות פרוטזואן החלת אוזון להסרת VOC מספקת במקביל בטיחות מיקרוביאלית, צמצום הצורך בשלבים חיטוי נפרדים.
  • (FLT:0) ,Enhanced biodegradability: oxidation Partial של VOCs יכול לייצר ביניים כי הם יותר אמין לטיפול ביולוגי לאחר מכן, המאפשר רכבות טיפול היברידי כי הביקוש הכימי הכולל נמוך יותר.
  • (FLT:0) זמני מגע קצרים:FLT:1 בהשוואה לטיפול ביולוגי או כורים ביו-סרטים, אוזון יכול להשיג שיעורי הסרה גבוהה של VOC בתוך דקות ולא שעות או ימים.

אתגרים ושיקולים

הפקה: Bromate control

כאשר מים המקור מכילים bromide (BrOph:0. - ⁇ FLT) 1), אוזון יכול לחמצן אותו כדי לצרף (BrOveFLT:2303uaFLT 3FLT:4 - novy oFLT:5), חשדן של חומרים מטבוליים ברמה מקסימלית של 10 מיקרוגרם / L בארצות הברית ו 10 מיקרוגרם רגיל הוא מושפע ממעבדים (אורד) נמוך יותר, כולל רמת חומציבית (אורד) של טמפרטורה נמוכה יותר של טמפרטורה נמוכה יותר, 000.

דרישות בטיחות וציוד

Ozone הוא גז רעיל וקורוזי.על-ידי דור דורש ציוד מיוחד - גנרטורים פריקה, מערכות הכנה אוויר (drier, מסננים), ומגעים של העברת גז למים - יחד עם ניטור רציף עבור דליפות אוזון ממתחם.

יעילות Varies with Water Quality

רמות גבוהות של זעזועים, NOM, או alkalinity יכולות להפחית את יעילות אוזון. משככי כאבים עשויים להגן על VOCs ממגע חמצון, בעוד NOM צורכת אוזון ו hydroxyl רדיקלים. כתוצאה מכך, צעדים טרום טיפול (סינון, רכך או Nom הסרה) הם לעתים קרובות הכרחיים למים עם מלוט גבוה יותר, בנוסף, מסוימים hals חלופיים כגון תרכובות - או פחמן-אוקסדנציה - במיוחד - כגון תרכובות - כגון זיהומים חלופיים - או פחמן - כגון זיהומים - או חסום) הם הכרחיים - כגון זיהומים או חסימתיים - כגון זיהומים חלופיים - כגון זיהומים - כגון זיהומים או חסימת טיפול באופן מלא - או הסרת פחמן - או הסרת פחמן - או הסרת פחמן - או חסום) הם לעתים קרובות.

השוואת עוץ עם טכנולוגיות טיפול חלופיות

גרנר הפעיל פחמן (GAC) אדים

GAC משמש נרחב להסרת VOC כי זה ביעילות פרסומות לא תרכובות אורגניות קוטביות. עם זאת, התהליך הוא פשוט העברה של contaminants מן מים פחמן, יצירת בעיות פחמן או תגובה. ביצועי אדמירציה מידרדרים כמו פליטות פחמן להיות רווי, פריצת דרך יכולה להתרחש באופן בלתי צפוי.

Air Stripping

Air פסים כוחות מים ואוויר במגע אינטימי, העברת פיזית VOCs לתוך שלב הגז.זה יעיל לריכוזים גבוהים של תרכובות תנודתיות מאוד (למשל, TCE, benzene) אבל דורש טיפול מאוחר יותר של גזים על ידי פחמן מודעות או חמצון תרמי.

תהליכי Oxidation מתקדמים (AOPs)

(א) , כגון אוזון / HFearLT:0 (2Felo) ;2033) ;203FLT 3 (peroxone), אוזון / UV, אוזון / Pover / tul / tulver 32FLT:2FLT:2FLT) ;2FLT 3) הם לעתים קרובות יותר ריכוזים של רדיקלים הידרוקסל, המאפשרים מהירים יותר ומהירות גבוהה יותר של מים קיבולת גבוהה יותר עבור מים קיבולת גבוהה יותר.

יישומים ומחקרי מקרים

טיפול במים

רשויות מקומיות רבות בארצות הברית ובאירופה אימצו אוזון כחלק מאסטרטגיה לחיטוי וחמצן שלהם. במערכות שבהן מים קרקעיים מכילים רמות נמוכות של פותרים כלורוינטים (למשל, TCE ב 5-20 μg/L), אוזון במינונים סביב 1-2 מ"ג / L עם 10 דקות מגע באופן עקבי משיגה > 90%, להסרת פני השטח עם טעם עונתי וטעם (B) הן שימושים יעילים ביותר של אורטרציה (L) - גם על ידי סרטן (L) - גם על ידי סרטן (D.

מים תעשייתיים של פסולת

ב מתקני ייצור זעירים, תרופות וכימיקליים, אוזון הוא פרוס כצעד מלוטש להסרת VOCs שאריות לפני השחרור או השימוש מחדש.לדוגמה, טיפול במי פסולת המכילה תרכובות BTEX מטרמינל אחסון בדרך כלל משיגה > 99% הסרה עם מינונים של 50-200 מ"ג / L וזמן מגע של 30-60 דקות.

נקודת המוצא והמערכות הקטנות

יחידות אוזון קומפקטיות זמינות למשקי בית ומערכות מים קהילתיות קטנות.יחידות אלה בדרך כלל לייצר אוזון על ידי פריקה וזריקת אותו לתוך מיכל אחזקה או ללחיצת לולאה.עבור מים מזוהמים עם רמות נמוכות של VOCs, מערכות כאלה יכולות לספק טיפול יעיל, אם כי תחזוקה (ניקוי חומרים עמידים על ידי האוזון אוזון) ו ניטור עבור מוצרים נדרשים.

פיתוחים וכיוונים עתידיים

המחקר ממשיך לשפר את יעילות ההזנה ולענות על המגבלות שלה.ההת קטליטית – באמצעות זרזים heterogeneous כגון דו-חמצני, תחמוצות ברזל, או חומרים cerium-doped – הראו הבטחה בהפחתה של הדור הכימי זמין וצמצום היווצרות של אורכי-ידי אלקטרו-זמן טיפול תרופתי אחר משתמשת חמצון כדי לייצר אוזון הנמצא ב- pH גבוה, כדי להפחית את רמת הפחתת רמת הפחתת רמת הפחתת רמת הפחתת רמת הפחתת השימוש בצריכת דלקות של צריכת דלקות (אונקציה) של חומר למניעת הריון אופטית (אוסטרולטיבית).

מסקנה

עוץ היא שיטה מבוססת ויעילה ביותר להסרת תרכובות אורגניות נדחות מן המים, המציעה הרס כימי ולא רק העברת שלב, יעילות רחבה, וחיטוי בו זמנית. בעוד אתגרים כגון היווצרות bromate, עלות הון, וכימיה ספציפית מים חייב להיות מנוהל, עיצוב תקין ומבצע יכול להתגבר על מכשולים אלה.

לקריאה נוספת על תקני רגולציה ואפקטים בריאותיים של VOCs, מתייחסת להנחיות ה- 0WHO ל- שתיית מים איכות FLT:1 ו-FLT:2EPA National drink Waterתקנות FLT 3:0