Ozon'un Kapital Su Azaltımının Sorumluluğu

Giriş Giriş Giriş

Ozon, su tedavisinde kullanılan güçlü bir oksit ve dezenfekte olarak yaygın olarak kabul edilir, ancak rolü, ilk patojenlerin öldürülmesinin ötesine geçer.En değerlilerden biri -ve çoğu zaman göz ardı edilir - ve ozonun işlevleri, dağıtım sisteminde kullanılan diğer dezenfektelerin stabilitesini artırmaktır.

Bu makale, ozonun stabilizasyonunun arkasındaki kimyayı araştırıyor, su hizmetleri için pratik faydalar, yönetilmeli olan zorluklar ve ozonun modern su tedavisi için vazgeçilmez bir araç haline getiren gerçek dünya sonuçları.

Ozon nedir ve Su Tedavisinde Nasıl kullanılır?

Ozon (O_{)3[Dönetici:0) oksijenden veya hidrojen peroksitlerinden oluştuğunda, oksijenden (O)) yüksek gerilimli elektrik deşarj veya ultraviyole ışık ile doğrudan enjekte edilir.}

Ozon neredeyse organik ve inorganik bileşiklerle anlık tepki verir.Ozon, bakteri, virüsler ve protozoa'nın hücre duvarlarını kırıyor ve ayrıca oksitler metalleri, tadı ve koku bileşikleri ve mikropollutants gibi zararlı ilaçlar ve farmasötik bileşikleri denerler. Çünkü ozon dekompozeler hızla (bu klor veya pH'a bağlı olarak yaklaşık 30 dakikaya kadar) bir orta dezenfekte edici olarak kullanılmayan bir başlangıçtır.

ozonun stabilizasyonu etkisi anahtarı, ikincil dezenfekte etmeden önce suyun ön koşuludur. Aksi takdirde klor veya kloramin tüketecek reaktif maddeler tarafından, ozon etkili bir şekilde “koruluşturucu” daha uzun süre devam etmesine izin verir.

Disinfectant Stability

Disinfectant stabilite, aktif konsantrasyonunu zaman içinde korumak ve dağıtım sistemi aracılığıyla seyahat ettiği gibi bir kimyasal dezenfekte etme yeteneğine atıfta bulunur.

Chlorine, en yaygın ikincil dezenfekte, birçok ham su kalitesi parametresi ile hızla küçülebilir (NOM), amonyak, demir, manganese ve diğer azaltıcı bileşikler. Bu bozulma sık sık ilk sipariş edilen kloralizi kullanarak yapılır.

klor talebi yüksek olduğunda, hizmetler bir ticaretle karşı karşıya kalır: yüksek dozlar trihalometanleri (THMs) ve yarıkacetik asitler (HAAs), daha düşük dozlar mikropulma hatalarına rağmen, Ozon preted bu ticaret-offu klor talebini azaltır ve böylece aynı zamanda mevcut stabilite için gerekli dozu azaltır.

Ozon nasıl Ozon Uğrayı Geliştiriyor

Volkanın klor ve kloramin üzerindeki stabilizasyonu birçok çalışmada belgelenmiştir. mekanizmaların üç ana kategoriye düştüğü.

Organik Maddenin İstenmeyenleştirilmesi

Doğal organik madde - su kirliliğinden kaynaklanan ağır ve çok sayıda klorun birincil tüketicisi en yüzey sularında daha küçük, daha kutup bileşikleri kloralize edilen kloratik (örneğin, klorun) bu işlem, genellikle kısmi oxidasyon veya dönüşüm olarak adlandırılır, bu küçük organiklerin bazıları da daha biyodegrad edilebilirdir, bu nedenle ozon sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık kloratrofil (örneğin, kloratik süzme veya biyolojik olarak aktif filtreler) tarafından takip edilir.

Tipik bir sonuç, klor talebinde 30–60 azalma, ozon dozuna ve NOM'nun doğasına bağlı olarak, bu azalma doğrudan klorun daha yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş

Stabilitelerin Oluşumu

Ozon organik madde tamamen mineralize etmiyor; bunun yerine, büyük hidrofobik molekülleri araba kutusulu asitler, telahhitler ve ketonlar gibi daha az reaktif olan klorlarla reaksiyona sokuyor. Örneğin, telahhitler sadece yavaş yavaş kloro asitle tepki veriyor, ancak nemli asit hızla organik maddeyi daha az reaktif formlara değiştiriyorlar, ozonlulara karşı “bilinçli” talep eden sulara karşı klora karşı klora karşı daha az reaktif.

Ek olarak, ozon oksitler organik türlerin azaltıldı -özellikle demir ve manganz - daha yüksek oxidasyon durumlarının (Fe^{)3+) +[FLT), o zaman precipitate ve bu metalleri dağıtım sisteminde daha sonra kloralize etmek, reziğe daha fazla stabilize etmek.}

Chlorine ve Chloramines ile enerjik etkiler

Kombinasyon ve klorizasyon genellikle sinerjik bir etki üretir, yani toplam dezenfeksiyon elde edilen toplam sönümün bireysel olarak iki işlemden daha büyük olduğunu ifade eder. Ozon, koruyucu hücre yapıları ile daha az müdahaleye izin verir. ayrıca klorosporiyum).

kloraminler durumunda (kırıklık ekleyerek klorayak) ozon pretasyonu nitrosamin gibi ürünlerin istenmeyen dezenfeksiyon oluşumunu azaltabilir. Çünkü daha az kloramin oluşumu kimyası daha olumlu hale gelir ve kloramin renimali daha düşük organik yük nedeniyle daha istikrarlıdır.

Su Tedavisinde Ozon Kullanımının Faydaları

ozonun bir tedavi sistemine entegrasyonu, dezenfekte stabilitenin artırılması için çeşitli pratik faydalar sağlar:

• [FONT=0) Düşük kimyasal maliyetler: [Dönetici:% 30–60 ile klor talebini azaltmak% 30 ila 60 satın alınan ve depolanan klorayak için aynı geçerlidir.
• [DBP'ler: [DBP'ler: [DFLT:1] Düşük klor dozları ve daha küçük reaktif organik fraksiyonlar, THM'lerin oluşumuna yol açtı, HAAs ve diğer düzenlenmiş DBP standartları ile ilgili hizmetlerle tanışmaya yardımcı oldu.
• [FONT:0] Geliştirilmiş mikrobiyal güvenlik: [Dönetici:0) Daha istikrarlı bir ikamet süresi, dağıtım sisteminde daha düşük hacimli bölgeler veya sıfır-klorine bölgelerin, bakteri regrowth ve biofilm gelişiminin riskini azaltır.
• [FONT=0)Better tadı ve koku: [Döntgen: 1) Ozon oksitlerin birçok tadı ve kokuya neden bileşikler (örneğin, geosmin, 2-MIB) klorun etkili bir şekilde ortadan kaldıramayacağı, daha yüksek tüketici memnuniyeti ile sonuçlanamayacağı.
• [FONT:0)Extended dağıtım sistemi koruması: [Dönetici: 1) klor kalıntıları daha uzun sürer, bu nedenle klorizasyon istasyonları azaltılabilir veya ortadan kaldırılabilir, işlemleri ve bakımı basitleştirebilir.
• [FONT:0)Enhanced coagulation and filtrasyon: Ozon pre-oxidasyon, turbidity ve organik madde in downstream processes, dolaylı olarak son dezenfekteasyona yük azaltarak dezenfekte stabiliteyi artırabilir.

Meydanlar ve düşünceler

Birçok avantajına rağmen, stabilite geliştirme için ozon kullanımı birkaç zorluk dikkatli bir yönetim gerektirir.

• [FONT:0) Yüksek sermaye ve operasyonel maliyetler: [Dönetici: 1) Ozon nesil ekipman (korona deşarj hücreleri, güç malzemeleri, kontaktları) geleneksel klor besleme sistemlerinden daha pahalıdır.
• [FONT:0)Bromate formasyon:[Döneticileri içeren sularda (ortalama alanlarda ve bazı ⁇ ler ozon), remideli için oksite geneline sahip olabilir, düzenlenmiş bir karsiojen. Kontrollü bromate, dikkatli doz optimizasyonu gerektirir, pH ayarı (düşük pH azaltımı) veya reaksiyonu engellemek için amonyak veya hidrojen peroksitlerinin bir eki.
• [FONT:0]Operator eğitimi ve güvenliği: Ozon toksik bir gaz (ortalama 0.1 ppm) ve uygun miktarda kaynak tespiti ve havalandırma sistemleri gerektirir. Operatörler güvenli kullanım ve ozon jeneratörleri bakımı konusunda eğitilmelidir.
• [FONT:0) Post-filtre için düşünülmüş: [Dönetici] Ozon, yeni mikrobiyal riskleri tanıtmadan istikrarı artırmak için gerekli olan dağıtım sisteminde bakteri yeniden ortaya çıkarabilir.
• [FONT:0) Değişken su kalitesi: [Dönetici: [DüzgT:1] klor talebi azaltmak için ozonun etkinliği, NOM. Suların yüksek seviyelerde rerakter (biyotgradable) organik madde değeri yüksek seviyelere bağlıdır. Pilot test tam ölçekli uygulamadan önce tavsiye edilir.

Ozon-Driven Stability için en iyi uygulamalar

ikincil dezenfekte ediciler üzerindeki ozonun stabilizasyonu için, su arıtma tesisleri aşağıdaki operasyonel stratejileri dikkate almalıdır:

• [FONT=0) ozon dozunu optimize edin: [DÜDÜT:1] Bu doz, büyük klor-sayı bileşiklerini oksitleyecek kadar yüksek olmalıdır, ancak AOC'nin sorunlu hale gelmesi veya AOC'nin 0 ila 2 mg O'ya kadar tipik doz aralığına kadar yüksek olmalıdır.
• [FONT:0) Biyolojik filtreleme ile birlikte ozon kullanın: Biyolojik olarak aktif bir filtre (örneğin, GAC veya athracite, ozonlamadan sonra hemen sonra, AOC ve düşük-moleküler-siyon organiks yükü azaltır ve klora doğru daha da fazla kalıcı stabiliteyi geliştirir.
• [FONT:0) ozonlama sırasında pH Kontrol: [Dönetici: [Düzg: 1) pH'ı altüst etmek (örneğin, 6.5-7.0) hala organik madde ile ilgili etkin bir şekilde ayrıştırma sağlarken, pH ayarı önemli bir kontrol parametresidir.
• [FONT=0) Anahtar su kalitesi parametrelerini takip edin:[Dönemli, ozonun sürekli ölçümünü çözünmüş ozon ve oxidasyon-redüksiyon potansiyelini (ORP) iyi bir ozonlama için düzenli örnekleme yardımcı olabilir, polimate, THM formasyon potansiyeli ve klor devrilmesi gerekir.
• [0]Online kloru canlı analiz edenlere kullanın: klorinasyondan sonra, dağıtım sisteminde birden fazla noktada bulunan klor, rezonasyon öncesi stabilite ve kılavuz ayarlamaları üzerindeki etkisini ortaya koyacak.

Gerçek Dünya Uygulamaları ve Vaka Çalışmaları

Dünya çapında sayısız su hizmeti, ikincil dezenfektelerinin istikrarını artırmak için başarıyla ozon kullandı. İki illüstrasyonel örnek takip ediyor.

Los Angeles Aqueduct Filtration Plant (LAAFP), California

LAAFP, ozon miktarını dikkatlice kontrol ederek ve ozonlamadan önce amonyakın yüksek oranda azaltımı sağlar, bu da eksudasyon koşullarını karşılaştırıldığında% 40 oranında azaltılabilir.Kömüresel olarak 150-km dağıtım sistemi boyunca kloramin kullanımı ile daha fazla azalmaya neden oldu.

Singapur'un NEWater Tedavisi Santralleri

Singapur'un gelişmiş su relaktasyon tesisleri, ozonun geri bildirimsiz su dağıtım ağının altında stabil bir klorun takip edilmesini sağlar.Son klorunda, son klorunasyonda, klor talebinin önemli ölçüde daha düşük olduğu bulundu.

ozonun dezenfekte edici istikrarın rolünü daha fazla okumak için, alginç kimyası ve kontrol yoluyla ilgili bilgi içeriyor.[Dörtüncü Dünya], Amerikan Su İşleri Birliği (AWWA) ozon uygulamaları hakkında çok sayıda manuel yayınlamıştır ().