Kimyasal & Malzeme Mühendisliği
Organik Kireçlerin Harmful Dezenfeksiyonunun Etkileri
Table of Contents
Bu nedenle su tedavisi, musluklarımızdan akan suyun, bitkisel maddeden (DBP) arıtılması ve organik ve organik maddeden kaynaklanan toksik maddelerden kaynaklanan organik kirleticilerin oluşmasını sağlamak.
Ürünlere karşı ne derefeksiyon?
Ürünlerin reddedilmesi, ürtücüler arasındaki tepki sırasında oluşturulan çeşitli kimyasal bileşikler grubudur (örneğin kloromin, kloromin veya ozon gibi) ve genel olarak HAMS asitleri içerir.
DBP'lerin oluşumu klorizasyonla sınırlı değildir. kloraminasyon, su kalitesi parametreleri ve organik madde bileşiminden etkilenebilir. Ozonasyon, bromide'nin mevcut olduğu zaman genel bir araya gelebilir ve klor dioksit klorite ve kloratit üretebilir.
DBP'lerin Sağlık İmplikasyonları
Epidemiyolojik çalışmalar DBP'lere uzun vadeli maruz kalmalarla, özellikle de THMs ve HAAs, mesane kanseri, renkli kanser ve ABD Çevre Ajansı (EPA) ve Dünya Sağlık Örgütü (IARC) ile ilgili araştırma ajansı, muhtemelen toplam THM'ye (Grup 2B) ve kloral kanserine yönelik olarak, susuzluğa ve yasal olmayanlara karşı koruma sağlar.
Organik Kireçlerin DBP Formasyonunda Rolü
Organik kirleticiler DBP oluşumu için birincil öncüler olarak hizmet eder. Kaynak sularında organik madde çoğunluğu doğal organik maddedir (NOM), bitki ve hayvan kalıntılarının bozulmasından kaynaklanan karmaşık bir organik bileşikler, mikrobi aktivite ve toprak leaching. NOM, nemli maddeler (kurban ve fulvic asitler), karbonhidratlar, proteinler, proteinler ve düşük-moleküler-siyonik organik asitler.
klor suya eklendiğinde, NOM'deki elektron-zengin moieties ile kolayca tepki verir, örneğin organik öncülerin konsantrasyonu ve doğası doğrudan DBP'lerin alt yapısını etkiler. Örneğin, sular Hidrofobik asitlerde daha fazla toksik sular ve HAAs gibi daha zengin sular üretir.
Organik Precursors türleri
- [FONT:0)Humic asitler: [DÜDÜT:1] Yüksek-moleküler ağırlık, NOM'nin Hidrofobik fraksiyonları özellikle klor ile reaktif ve yüksek miktarda THM ve HAAs üretir.
- [FONT=0)Fulvic asitleri: [DFLT:1] Aşağı-molecular-saç ama yine de oldukça reaktif; DBP oluşumuna katkıda bulunur, ancak genellikle küçük miktarlardaki küçük oranlarda nemli asitlerden daha farklı.
- [FONT:0) Gıdalar (SMP)) Temizlenmiş mikrobiyal ürünler (SMP): [DFLT:1), bakteriler ve algler tarafından serbest bırakılan; azot içeren ve nitrosamin gibi öncüler olabilir.
- [FONT:0)Efficient organik madde (EfOM): [DFLT:1] Atık su deşarjlarından kaynaklanmış; farmasötikler, kişisel bakım ürünleri ve dezenfekte edici bileşikleri benzersiz DBP'ler oluşturmak için.
- [FONT:0)Anthropojenik organik kirleticiler: Pesticides, endüstriyel kimyasallar ve DBP öncüleri olarak hareket edebilecek çözücüler, özellikle de kaynak sularında tarım veya endüstri tarafından etkilenince.
DBP Formasyonunu Organik Kiraçlardan Etkileyen Faktörler
DBP formlarının büyüklüğü ve spektralasyonu, birçok ilişkili faktör tarafından yönetilir. Bu parametreleri anlamak, tedaviyi optimize etmek ve sağlık risklerini en aza indirmek için su hizmetlerinin izin verir.
Organik Maddenin Türü ve Teşviki
Organik öncülerin yüksek konsantrasyonları genellikle daha büyük DBP oluşumuna yol açıyor. Özel organik karakter - kontrast ile organik karbon (DOC) veya ultraviyole absorbe edilmesi 254 nm (UV254) - daha az bir temel tahminci su, yüksek spesifik bir ultraviyole absorbeyonu (SUVA) ile yüksek oranda aromatik, hidrofobik NOM, ki bu da düşük SUVA suları daha az hidrofilik olma eğilimindedir ve daha az THM üretebilir.
pH ve Sıcaklık
pH önemli ölçüde DBP formlarını etkiler. Daha yüksek pH (above 8, kloroform reaksiyonu hipokarsiyon (OCl-), hipo kloro asitten daha az reaktifdir (HOCl) daha düşük pH'da (örneğin, daha yüksek pH'da da faydalıdır, çünkü temel-catalyzed yarım reaksiyonları daha hızlı bir şekilde devam eder.
Disinfectant Type ve Dose
Chlorine en yaygın dezenfekte edicidir, ancak aynı zamanda reaktif DBP'ler. Chloramine (monochloramine) ve HAAs ile tepki veren daha düşük miktarda azot DBP'ler ve kloralyumlar gibi, bu da THM'ler ve tat /odor kontrolü için etkili olsa da, retinoleksiyonel doz ve biyodegradasyon mevcut olabilir.
İletişim Zaman ve Dağıtım Sistemi Koşulları
Dezenfekte ve organik öncüler DBP formlarını arttırırlar. Dağıtım sisteminde, rezenfekte edici su ve boru biyofilmlerinde organik madde ile tepki vermeye devam eder, DBP konsantrasyonlarına neden olur, tedavi bitkisinden musluklara kadar uzanır.
Inorganik Ions
Bromide ve iyonlar biyolojik öncüler için kritiktir. Kaynak suda mevcut olduğunda, klorize edilmiş analoglarla reaksiyon için organik madde ile rekabet ederler, daha toksik ve daha düşük konsantrasyonlarda meydana gelir.DBPs'lerin molarasyonu (örneğin, bromoform, bromodikomethane) genellikle kloralize edilmiş analoglar ile daha toksiktir.
Su Tedavisi için Örnekler
DBP formlarının etkili kontrolü, öncü kaldırma, dezenfekte optimizasyon ve dağıtım sistemi yönetimi için tümleşik bir strateji gerektirir. Su arıtma tesisleri aşağıdaki yaklaşımlar uygulama yoluyla DBP riskini önemli ölçüde azaltabilir.
Geliştirilmiş Coagulation and Sedimentation
Gelişen koagülasyon, DBP formasyonu için mevcut olan ortak doz ve pH'ı en iyi şekilde azaltmaktadır.Süresel, yüksek dozlu Coagülasyonu) için kullanılmaktadır.
Granular Aktif Karbon (GAC) Ölçeği
GAC ad absorpsiyonları organik öncüleri ortadan kaldırmakta oldukça etkilidir, özellikle de hidrofobik NOM ve birçok antropojenik bileşikleri kullanarak GAC, geleneksel olarak filtreleme aşamasında veya geleneksel olarak süzgeçmiş bir araç olarak kullanılabilir.
Alternatif Disinfectants ve Sequential Disinfeksiyon
Free klordan monochloramine'ye geçiş, bu bileşikleri kaldırmak için daha fazla biyodegradlı bileşikler için etkili olabilir, ancak bu çok fazla klor veya kloramin stratejisini düşük dozda elde edebilir.Bu multi-barrier stratejisi, DBP seviyelerini düzenlemede tutarken mükemmel mikrobiyal güvenlik elde edebilir.
Gelişmiş Oxidasyon Süreçleri (AOPs)
AOPs, oksidatif olmayan organik bileşikleri (ozon, hidrojen peroksit, UV ışığı) ile birleştirir ve kontrol edilemezlerse, istenmeyen ürünler üretebilir. Bu süreçler, DBP formasyon potansiyelini azaltmak dahil organik öncü bileşikleri mineralleştirebilir.
Membran Filtrasyon (Nanofil ve Ters Osmosis)
Yüksek pore boyutları olan membran teknolojileri fiziksel olarak organik maddenin büyük bir kısmını reddedebilir. Nanotoksit (NF) infeksiyonların %90'ına kadar kaldırılabilir, ancak bu sistemler daha yüksek bir reddedilme elde eder. Bu sistemler zor kaynak sularını tedavi etmek için daha yaygın hale gelir, özellikle de atık su veya tarım tarafından yapılan etkiler.
Düzenlemek Peyzaj ve İzlemek
Dünya çapındaki düzenlemeler, yeni DBP türleri keşfedildi ve sağlık kanıtları bir araya geliyor. Amerika Birleşik Devletleri'nde, Aşama 2 Engelliler ve İLGİLİ Ürünleri (Stage 2 D /DBPR) daha yüksek riskli alanları bir dağıtım sistemi içinde 80 μg/L ve HAA5 olarak da kontrol altına almak için gerekli olan uygunsuzluklar ve kararlarını gerektirir.
Düzenleme basıncı, yüksek karsinojenikliği nedeniyle EPA'dan 0.0001 μg/L'nin taslak sağlık danışmanlığı seviyesine sahip olan NDMA ve diğer nitrosaminlerin azaltılmasını da sağlıyor.
Future Research
Devam eden araştırmalar birkaç cepheye odaklanır:
- Bilinmeyen DBP'ler, per- ve polifluoroalkyl maddeler (PFAS) dahil olmak üzere yeni dezenfektelerden ve öncü kimyagerlerden oluşuyordu.
- DBP formunu tahmin etmek ve proaktif tedavi ayarlamalarını sağlamak için gerçek zamanlı su kalitesi verilerini içeren tahmin edici modeller geliştirmek.
- Küçük ve orta ölçekli sistemler için maliyetle etkisiz olan öncü kaldırma teknolojilerinin desteklenmesi.
- DBP karışımlarının sinerjik toksisitesini daha iyi bilgi düzenleyici sınırlarına anlamak.
- DBP konsantrasyonlarını değiştirmek ve yeni ürünler yaratarak mikrobiyom rolünü ortaya çıkarmak.
Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç
Kaynak suyundaki organik kirleticiler, su arıtması sırasında zararlı dezenfeksiyonların oluşumundaki başlıca sürücülerdir.Reaktivite nehirleri ile antropojenik bileşiklere sıkı bir şekilde etkilenen su arıtma stratejileri, organik madde çeşitliliği ve reaktivite, organik madde birikimimizi ve su arıtma proseslerini anlamak için, alternatifleri anlamak için, tüm bu organik öncülerin etkilerini anlamakta ve modern sağlık yöntemlerini güçlendirmek için karmaşık bir şekilde tedavi etmede olan faktörleri anlamakta fayda sağlayacaktır.
Daha fazla okuma için, [Ücretsiz:0)EPA'nın Aşama 2 D/DBPR sayfası) düzenleyici ayrıntıları sağlar. [Ücretsiz sağlık perspektifi için WHO Kılavuzları[DÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜSÜSÜSÜDÜSÜSÜSÜSÜSÜSÜSÜSÜSÜSÜSÜSÜSÜSÜSÜSÜSÜSÜSÜSÜSÜSÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜN