Озонирование сточных вод

 

Перспективным методом обеззараживания воды является обработка ее озоном. Озон (О3) – газ голубоватого цвета с характерным запахом, который ощущается при разбавлении воздухом в соотношении 1:500 000. Озон является одним из наиболее сильных окислителей. Он самопроизвольно диссоциирует на воздухе и в водных растворах, распадаясь на молекулу и атом кислорода. Озон как обеззараживающий реагент действует быстрее хлора в 15-20 раз. Одновременно с обеззараживанием под действием озона происходит обесцвечивание воды и ее дезодорация. При введении озона в воду происходит окисление ферментов бактериальных клеток, а также большинства органических веществ.

Озон способен расщеплять фенолы, содержащиеся в сточных водах коптильных производств, с образованием альдегидов, глиоксаля, щавелевой и дикарбоновых кислот, гидропероксида, а также диоксида углерода. При относительно высоких концентрациях фенола в воде (более 50-200 мг/дм3) процесс окисления протекает с одинаковой скоростью независимо от рН раствора. На окисление 1 г фенола расход озона может достигать 5-10 г.

Озонирование является эффективным методом очистки сточных вод от анионактивных и неионогенных ПАВ, используемых в санитарной обработке технологического оборудования и в технологии обработки рыбы. Этот метод может быть использован для доочистки биохимически очищенных сточных вод от биологически трудноокисляемых веществ.

Озон не изменяет природные свойства воды, так как его избыток (непрореагировавший озон) в течение нескольких минут превращается в кислород. Так, концентрация озона 2,5 мг/дм3 через 20 мин падает до 1,5 мг/дм3, а через 45 мин – до 1 мг/дм3. При давлении 0,5 МПа и температуре 00С растворимость озона составляет 1,42 мг/дм3. При наличии кислот и солей растворимость озона в воде увеличивается, при наличии щелочей – уменьшается. Окислительный потенциал озона в кислой среде равен 2,07 В, в щелочной– 1,24 В. Его ПДК в воздухе составляет 10-5 мг/дм3. Доза озона, необходимая для обеззараживания воды, находится обычно в пределах 0,5-5 мг/дм3 в зависимости от содержания в воде веществ, способных окисляться. Температура воды, рН, мутность и другие свойства воды оказывают гораздо меньшее влияние на эффект озонирования воды, чем на хлорирование, что облегчает дозирование реагента и контроль за эффективностью озонирования воды.

Озон, используемый для озонирования, получают из атмосферного воздуха в аппаратах, называемых озонаторами, в результате воздействия на него "тихого" (т.е. рассеянного без искр) электрического разряда, сопровождающегося выделением озона. Такой разряд образуется в узком газовом пространстве между двумя электродами, к которым подведен ток напряжением 5-25 кВ. В озонаторах используются электроды из стекла, внутренняя поверхность которых покрыта металлической амальгамой (медно-графитовое токопроводящее покрытие). Ее слой является электродом высокого напряжения. В промышленных генераторах-озонаторах применяют трубчатые или пластинчатые элементы. Обычно озонаторы выполняют в виде цилиндрических сосудов, в которых располагается несколько десятков параллельно работающих трубчатых озонирующих элементов, состоящих из двух концентрически расположенных стеклянных трубчатых электродов. Корпус аппарата заземлен. Воздух движется вдоль оси озонирующих элементов в кольцевом пространстве между концентрически расположенными электродами. Молекулы кислорода под действием электрических разрядов дробятся, и образовавшиеся атомы легко присоединяются к целым молекулам, образуя молекулу озона:

О + О2 ↔ О3.

Атом кислорода, выделившийся в этой реакции, может взаимодействовать с молекулой озона с выделением теплоты:

О + О3 ↔ 2 О2 + 400 кДж.

Воздух, используемый в аппаратах, должен быть предварительно освобожден от влаги и пыли. Даже следы влаги, попадая в разрядное пространство аппарата, вызывают появление искрового разряда, который значительно снижает показатели работы озонатора – уменьшается выход озона и примерно в 4 раза возрастает расход электроэнергии.

 


1000 от 2990 Мвидео промокод Mvideo по всей России
1000 от 2990 Мвидео промокод Mvideo по всей России


Подборка промокодов ЛитРес книга+скидка до 50%
Подборка промокодов ЛитРес книга+скидка до 50%


Google AdWords купоны Украина 900/900грн. гугл адвордс
Google AdWords купоны Украина 900/900грн. гугл адвордс