технология озонирования воды и фильтрующих материалов в

Тематический раздел: Химическая технология.
Подраздел: Неорганическая химия.
_____________________________ Полная
исследовательская публикация
Регистрационный код публикации: io2v1
Поступила в редакцию 6 февраля 1999 г.; УДК 546.214; 542.943.5
Тематическое направление: Технологии очистки воды и смежные проблемы химической технологии и
теплоэнергетики. Часть I.
ТЕХНОЛОГИЯ ОЗОНИРОВАНИЯ ВОДЫ
И ФИЛЬТРУЮЩИХ МАТЕРИАЛОВ В ТЕПЛОЭНЕРГЕТИКЕ.
© Чичирова Наталья Дмитриевна*+ и Евгеньев Игорь Владимирович
Кафедра химии. Казанский энергетический институт. Ул. Красносельская, 51. г. Казань 420066. Россия.
E-mail: ludmila@kfmei.ksu.ras.ru. Факс: (8432) 438-634. Тел.: (8432) 438-633.
_______________________________________________
*Ведущий направление; +Поддерживающий переписку
Ключевые слова: озон, озонирование, очистка воды, обеззараживание, очистка фильтрующих материалов, кинетика,
растворимость озона.
Резюме
Целью данной работы являлось изучение механизма окислительного действия озона, разработка технологий подготовки питьевой воды,
очистки сточных вод, а также разработка технологии очистки фильтрующих материалов от биологических обрастаний. Кроме этого изучалось
воздействие озона на матрицу ионита и на его динамическую обменную ёмкость. Был проведён ряд экспериментов по кинетике процесса
растворимости озона в дистиллированной, водопроводной и частично обессоленной воде. Результаты экспериментов были обработаны в
программе-оболочке Mathcad Professional 7.0 и выведены функциональные зависимости концентрации озона от времени барботажа.
Использование полученных зависимостей позволяет вычислять концентрацию озона при известном времени барботажа и подбирать
оптимальные режимы озонирования.
Результатом работы по удалению биологических обрастаний фильтрующих материалов с помощью озонирования явилась разработка
технологической схемы озонирования, условий озонирования, анализ воздействия озона на матрицу ионита и определение динамической
обменной ёмкости озонированного фильтрующего материала. Применение технологии озонирования позволяет эффективно удалять
биологические обрастания, не нанося вред матрице ионита и не снижая его динамическую обменную ёмкость.
Введение
Традиционные способы очистки питьевой воды
Проблема обеспечения населения питьевой водой, отвечающей требованиям стандарта, является одной из основных
задач, стоящих перед предприятиями и организациями водообеспечения России.
В результате зарегулирования рек и строительства на них водохранилищ создались условия для развития планктона, что
способствует увеличению цветности и появлению в воде привкусов и запахов. Органические примеси и химические
загрязнения выносятся в водоёмы с неочищенными сточными водами населённых пунктов и промышленных предприятий. В
результате этого во многих водоёмах, особенно вблизи крупных городов, природная вода содержит фенолы (до 2-7 ПДК),
хлорорганические пестициды, аммонийный и нитритный азот (до 10-16 ПДК), нефтепродукты и многие другие загрязнения.
Периодически возникающие аварийные ситуации приводят к существенному ухудшению качества воды природных
источников и соответственно качества питьевой воды. Только в последние годы отмечались резкое снижение её качества и
появление в ней фенолов в количествах, превышающих ПДК в 100 и 1000 раз в промышленных районах России. В подземных
водах часто обнаруживаются марганец, амины, нефтепродукты.
Барьерная роль существующих водопроводных очистных сооружений не велика, и в питьевой воде, потребляемой
населением, содержатся практически те же загрязнения, что и в природной воде.
Одним из наиболее реальных и высокоэффективных методов очистки воды от указанных загрязнений является
озонирование. Озонирование воды позволяет существенно улучшить качество питьевой и очищенной сточной воды и решить
проблемы:
здравоохранения - обеспечивается безопасность питьевой воды в санитарно-гигиеническом отношении и уменьшается
вредное воздействие воды на здоровье человека, улучшаются условия проживания людей в районах экологических бедствий; и
экологии - используются экологически чистые методы очистки воды, улучшается экологическое состояние водоёмов и
отсутствует губительное воздействие очищенных сточных вод на жизнедеятельность водоёмов.
Озонирование воды позволит кроме решения основных задач по улучшению качества очищенных сточных вод,
упростить технологию подготовки природных вод. Наиболее широкое применение технология озонирования получила в
области подготовки питьевой воды. В существующем многообразии методов и способов решения проблемы качественной
очистки и обеззараживания воды озонирование является предпочтительным, что вызвано:
•
трудностями решения проблем, связанных с образованием в очищенной воде в результате её хлорирования
токсичных хлорорганических соединений;
•
недостаточным количеством хлорреагентов, выпускаемых российской промышленностью;
•
возможностью получения озона на месте применения;
•
высокой активностью озона в отношении обеззараживания воды от бактерий и вирусов.
Озонирование можно применять как альтернативный метод очистки воды взамен традиционного хлорирования, в
сочетании с хлором, перекисью водорода и другими окислителями, вместе с УФ-облучением, обработкой ультразвуком,
фильтрацией с использованием песка, активированного угля, ионообменных смол. Наиболее традиционным является
использование озона в конце технологической схемы. Для эффективного обеззараживания при этом необходимо создать
концентрацию озона 0.4-1мг/л и поддерживать её в течение 4 минут. Озон можно использовать для предварительной обработки
воды с целью перевода растворённых веществ в коллоидную форму с последующим осаждением на фильтрах, так как он
обладает флокулирующим эффектом [1].
Преимущество озонирования состоит в том, что под действием озона одновременно с обеззараживанием происходит
обесцвечивание воды, а также устраняются запахи и привкусы воды и вообще улучшаются её вкусовые качества. Озон не
изменяет натуральные свойства воды, так как его избыток (не прореагировавший озон) через несколько минут превращается в
кислород. С одной стороны, это вызывает некоторые технические трудности, а с другой - создаёт определённые преимущества,
так как даже при некотором передозировании остаточные количества его не могут быть велики и не требуют устранения.
Остаточный озон в количестве 3.5-5 мг/л в течение 30 минут снижается до 0.2-0.3 мг/л.
© Химия и компьютерное моделирование. Бутлеровские сообщения. 1999. № 2. ________ Ул. К. Маркса, 68. 420015 Казань. Татарстан. Россия. _______ 27
Полная исследовательская публикация
______________________________________ Чичирова Н.Д. и Евгеньев И.В.
Озонная обработка удаляет земляной привкус воды в результате снижения концентрации геосмина в 5-10 раз. Несмотря
на появление у воды после обработки озоном нового вкусового компонента, суммарные вкусовые качества озонированной воды
улучшаются [2].
Озон начали применять для дезинфекции питьевых вод раньше, чем хлор. Но несмотря на это озон ещё не нашёл
достаточного распространения в технике водоподготовки, особенно в России. Основными причинами этого являлась, по
видимому, нехватка электроэнергии, а также то, что химические и физические свойства водного раствора озона ещё мало
изучены.
В настоящее время на ряде водоподготовительных установок в теплоэнергетике возникла также проблема интенсивного
зарастания ионообменных фильтров биомассой. Не изменяя ионообменных свойств загрузки, биомасса увеличивает
сопротивление загрузки, что приводит к существенному снижению скорости фильтрования.
Согласно литературным данным, для предотвращения развития биомассы и стерилизации фильтров применяют
различные окислители, такие как активный хлор, содержащийся в электроактивированном растворе хлористого натрия,
формальдегид, перуксусная кислота, хлорамин Т и др.
Механизм бактерицидного действия хлора и его кислородсодержащих соединений заключается во взаимодействии с
составными частями клетки микроорганизма, в первую очередь с ферментами, что ведёт к нарушению обмена веществ в клетке
и отмиранию микроорганизмов. В практике обработки воды применяют свободный хлор, соли хлорноватистой кислоты
(гипохлориты) и диоксид хлора ClO2. При растворении хлора в воде происходит гидролиз с образованием хлорноватистой и
хлороводородной (соляной) кислот:
Cl2+ H2O ↔ HClO + HCl
Слабая хлорноватистая кислота в растворах диссоциирует с образованием гипохлорит-иона HClO ↔ H++ ClO-.
Константа диссоциации при 18° С равна 3.7.10-8. Таким образом, основными составляющими водных растворов хлора являются
Cl2, HClO, ClO-, соотношение между которыми устанавливается в зависимости от рН. При рН=6-8, характерных для природной
воды, в воде содержатся преимущественно хлорноватистая кислота и гипохлорит-ион, стандартные окислительные потенциалы
которых составляют соответственно 1.63 и 0.4V. Сравнение потенциалов показывает, что с повышением рН обеззараживающее
действие хлора снижается. Поэтому хлорирование наиболее эффективно проводить при рН<7 или, во всяком случае, ввод хлора
должен осуществляться до ввода каких-либо щелочных реагентов [3].
Как известно, сильным окислителем, применяемым для стерилизации воздуха, оборудования и питьевой воды, является
озон. Озон разлагается с образованием кислорода, что позволяет называть его экологически безопасным реагентом. Поскольку
энергообъекты, как и другие промышленные предприятия, должны решать свои проблемы экологически приемлемыми
методами, представлялось целесообразным использовать в качестве окислителя при обработке ионитов именно озон (смотри
главу II).
Очистка питьевой воды. Механизм обеззараживающего действия озона.
Действие озона в процессе окисления может происходить в трёх различных направлениях:
•
непосредственное окисление с участием одного атома кислорода;
•
присоединение целой молекулы кислорода к окисляемому веществу с образованием озонидов;
•
каталитическое усиление окисляющего воздействия кислорода, присутствующего в озонированном воздухе.
При диспергировании озона в воду идут два основных процесса - окисление и дезинфекция. Кроме того, происходит
значительное обогащение воды растворённым кислородом. Окисление веществ может быть прямое и непрямое, а также может
осуществляться катализом и озонолизом. Примером прямых реакций может служить окисление ряда органических и
минеральных веществ (Fe2+, Мn2+), которые после озонирования осаждаются в форме нерастворимых гидроксидов или
переводятся в диоксиды и перманганаты. Непрямое окисление - окисление радикалами, образующимися в результате перехода
озона из газовой фазы в жидкость и его саморазложения. Интенсивность непрямого окисления прямо пропорциональна
количеству разложившегося озона и обратно пропорциональна концентрации присутствующих в воде загрязнителей.
Озонолиз представляет собой процесс фиксации озона по двойной или тройной углеводородной связи с последующим её
разрывом и образованием озонидов, которые, как озон, являются нестойкими соединениями и быстро разлагаются:
Катализ - каталитическое воздействие озонирования заключается
R
R
R
R
в усилении им окисляющей способности кислорода, который
присутствует в озонированном воздухе.
+
C
O
C
C
C
3
Озон подают в воду в виде озоно-воздушной или озоноR
R
O
R
R
кислородной смеси. Концентрация озона в смеси - около 3%. Для
усиления процесса окисления смесь диспергируют в воде на
мельчайшие пузырьки газа. Поскольку озон приближается к сильным
R + R
R
R + 1/2 O 2
C
C
отравляющим веществам (превосходит, например, синильную кислоту),
на установках очистки сточных вод озонированием предусматривается
O
O
стадия очистки отходящих газов от остатков озона.
Озон окисляет как органические, так и неорганические вещества, растворенные в воде. Ниже приведены некоторые
примеры реакций, проходящих при очистке воды. Соединения металлов окисляются озоном до соединений высшей
валентности. Например, реакция с соединениями железа и марганца протекает по следующей схеме:
2FeSO4 + H2SO4+ O3 = Fe2(SO4)3 + H2O +O2
MnSO4 + O3 + 2H2O = H2MnO3 + O2 + H2SO4
2H2MnO3 + 3O3 = 2 HMnO4 + 3O2 + H2O
Окисление сероводорода:
H2S + O3 = H2O + SO2
3H2S +4O3 = 3H2SO4
Тиоцианат-ионы (роданид-ионы) реагируют с озоном по схеме:
NCS- + 2O3 + 2OH- → CN- + SO32-+ 2O2 + H2O
CN- + SO32-+ 2O3 → CNO- + SO42-+ 2O2
28 __________________
http://chem.kstu.ru
______________
© Chemistry and Computational Simulation. Butlerov Communications. 1999. No. 2. 27.
___________________________________________________________________________ 27-32
Аммиак окисляется озоном в щелочной среде до азотной кислоты и воды:
ТЕХНОЛОГИЯ ОЗОНИРОВАНИЯ ВОДЫ
NH3 + 2O3 → NO3- + O2 + H2O + H+
Озон реагирует с цианидами в слабощелочной среде быстро и полностью, образуя первоначально менее токсичные
цианаты. Последние могут гидролизоваться в воде или окисляться озоном. В общем виде реакция окисления цианидов озоном
представляется следующими уравнениями:
CN- + O3 → OCN- + O2
OCN + 2H+ + 2H2O → CO2 + H2O + NH4+
OCN- + 2H2O → HCO3-+ NH3
2OCN- + H2O + 3O3 → 2HCO3- + 3O2 +N2
-
Первоначально окисляются свободные цианиды, а затем связанные с металлами комплексы.
Экспериментальная часть и обсуждение
Кинетика растворимости озона в воде
Озонирование воды проводилось на озонаторе марки ОЗОН-М-5. Этот озонатор предназначен для получения озона
различной концентрации из кислорода в высоковольтном электрическом разряде. Измерение концентрации озона проводилось
методом йодометрии.
Разработанная методика определения озона в воде. К обработанной озоном воде (100 мл) прибавляется 1 мл 10%-ной
серной кислоты и сухой йодид калия KJ "на кончике ножа". Далее раствор ставится на 10 минут в тёмное место для
образования в нём йода. После этого проводится титрование пробы 0.01N. раствором тиосульфата натрия в присутствии
крахмала. Крахмал окрашивает раствор в тёмно-синий цвет. Титрование ведётся до тех пор, пока раствор не обесцветится.
Концентрация озона в воде находится по формуле:
где ст - концентрация тиосульфата натрия, мг-экв/л;
Vт- объём тиосульфата натрия, ушедшего на титрование, мл;
Vпр - объём пробы воды, мл.
На рис. 1 приведена обработка экспериментальной кинетической кривой растворимости озона в дистиллированной воде,
проведённая с помощью программы-оболочки Mathcad Professional 7.0.
Зависимость концентрации растворённого озона в пробе от времени
барботажа является практически линейной:
с(t) = 6.4810-6.t + 1.4881-5
при этом, математическое ожидание, дисперсия и среднеквадратичное
отклонение составили соответственно:
m = 5.376.10-5; D = 3.631.10-10; σ = 1.906.10-5.
Некоторые экспериментальные кинетические кривые растворимости
озона в частично обессоленной, обессоленной и водопроводной воде
представлены на рис. 2.
Результаты
экспериментов
показывают,
что
концентрация
растворённого озона линейно зависит от времени барботажа его через пробу
воды. Причём, как видно из рис. 1 и рис. 2, линейная зависимость
концентрации растворённого озона от времени барботажа характерна как для
дистиллированной воды, так и для частично обессоленной и водопроводной
воды.
Рис. 1. Экспериментальная кинетическая кривая
растворимости озона в дистиллированной воде (___).
Кинетическая кривая растворимости озона в
дистиллированной воде, обработанная кинетически (___).
Здесь с - концентрация растворённого озона, 10-5мг/л; t время барбтирования озона через пробу
дистиллированной воды, мин.
Удаление биологических
обрастаний фильтрующих
материалов
Одной из проблем теплоэнергетики
является
образование
биологических
обрастаний на фильтрующих материалах
фильтров первой, второй и третьей ступеней
водоподготовки. Нами были проведены
c)
b)
a)
эксперименты по очистке фильтрующих
Рис. 2. Экспериментальные кинетические кривые растворимости озона в частично
материалов от биологических обрастаний
обессоленной (a), в обессоленной (b) и водопроводной воде (c). Здесь с и t - значения концентраций
озонированием.
растворённого озона и время барботажа его через пробу воды в частично обессоленной,
обессоленной и водопроводной воде соответственно.
Для
предотвращения
развития
биомассы
и
стерилизации
фильтров
применяют в основном активный хлор, содержащийся в электроактивированном растворе хлористого натрия. Как отмечалось
выше, с повышением рН обеззараживающее действие хлора снижается, поэтому хлорирование наиболее эффективно проводить
при рН<7. Указанные условия хлорирования приводят к недостаточно полному удалению биологических обрастаний или
возникновению их после обработки. Озонирование же можно проводить при любых значениях рН. Предлагаемый метод
состоит из следующих этапов: гидродинамическая обработка фильтрующего материала для предварительного удаления
© Химия и компьютерное моделирование. Бутлеровские сообщения. 1999. №. 2. _______________ E-mail: info@kstu.ru ____________________ 29
Полная исследовательская публикация
______________________________________ Чичирова Н.Д. и Евгеньев И.В.
биомассы, контакт ионита с озонированной водой, разделение шлама и ионита. Исследования проводились на установке,
включающей в себя озонатор и схему, предусматривающую циркуляцию озонированной воды через ионит, а также устройство
разделения шлама и ионита (рис. 3).
Озонатор, используемый в установке, был изготовлен в лаборатории
инженерной экологии Всероссийского научно-исследовательского института
(ВНИИУС) г. Казани. В качестве обрабатываемых материалов были использованы
катиониты, отобранные с Н-катионитных фильтров второй ступени, как наиболее
подверженные биообрастаниям. Материал был отобран с трёх уровней объёма
загрузки: верхний, средний и нижний слои. Объёмы проб примерно равны. Внешний
вид сильно отличается. Верхний слой - грязный, чёрного цвета, биологические
обрастания в виде комков из зёрен ионита и желатиноподобной плёнки. Средний слой
практически чистый. Нижний слой - как верхний, но с заметным количеством чёрной
диамагнитной взвеси (антрацита). Для опытов материал был перемешан. Свежий
Рис. 3. Технологическая схема
материал был предварительно замочен в дистиллированной воде. Концентрация озона
озонирования фильтрующих материалов:
в озоно-кислородной смеси контролировалась с использованием газоанализатора
1 - озонатор лабораторный; 2 - эжектор;
"Циклон-А"; в воздухе рабочей зоны и в воде - фотометрически. Состояние
3 - колонна для обработки фильтрующего
материала; 4 - устройство разделения
ионообменных смол после озоновой обработки контролировалось по значению
ионита от шлама; 5 - ёмкость для сбора
динамической
обменной ёмкости.
ионита; 6 - фильтр; 7 - насос.
Стандартная методика определения динамической обменной ёмкости.
Определялась динамическая обменная ёмкость катионита КУ-2-8 загруженного в Н-катионитный фильтр второй ступени.
Фильтр установлен на Набережно- Челнинской ТЭЦ. Проба отобрана в апреле 1997 года. Паспортная динамическая обменная
ёмкость составляет 500 г-экв/м3. Проба была подвергнута озонированию в кислой, нейтральной и щелочной средах. Для
определения динамической обменной ёмкости катионита он загружался в колонку, моделирующую ионитный фильтр. После
загрузки катионита проводился фильтроцикл, состоящий из стадий взрыхления, регенерации, отмывки и насыщения. Для
регенерации использовался раствор 1% серной кислоты. Объём фильтрующего материала в модельном фильтре составил 96
см3. Количество серной кислоты необходимой для регенерации катионита находим по
формуле:
После регенерации катионита этим количеством кислоты проводили стадию отмывки. Кислотность после отмывки
составила 0.1 мг-экв/л, т.е. катионит являлся полностью отмытым. После проведения регенерации и отмывки катионита от
регенерационного раствора проводили стадию насыщения раствором хлорида кальция. Насыщение проводилось путём
последовательного пропуска раствора хлорида кальция через модельный фильтр до проскока кальция в фильтрат (с>50 мг/л).
Для увеличения точности определения динамической обменной ёмкости было выполнено несколько фильтроциклов.
Результаты проведения стадии насыщения сведены в табл. 1:
Табл. 1. Результаты, полученные при проведении стадии насыщения фильтрующих
материалов ионами кальция.
№ ф/ц - номер фильтроцикла;
V, v - соответственно объём (л) и скорость (мл/мин) пропускаемого через
модельный фильтр раствора хлорида кальция CaCl2;
Ca - концентрация ионов кальция, мг/л;
Срр - концентрация регенерационного раствора, мг/л.
№ ф/ц
V, л
Ca
Cрр
1
1
15
7.2
2
1
17
7.2
3
1
17
7.2
4
1
17
7.2
5
0.660
21
7.2
6
1
100
6.9
v
33
мл/мин
Динамическая обменная ёмкость рассчитывалась по формуле:
Определение динамической обменной ёмкости проводилось для анализа воздействия озона на матрицу ионита и его
ионообменные свойства. Было проведено шесть фильтроциклов и получено шесть результатов динамической обменной
ёмкости. Среднее значение динамической обменной ёмкости составило:
здесь в числителе сумма представлена значениями динамической обменной ёмкости последовательно для
шести фильтроциклов.
Таким образом средняя динамическая обменная ёмкость остаётся на уровне паспортной ёмкости, что позволяет сделать
заключение об отсутствии вредного воздействия озоновой обработки на матрицу ионита и его ионообменные свойства.
Подбор условий озонирования
Как известно, озон в водных растворах постепенно разлагается с образованием кислорода. Скорость разложения зависит
от рН среды. В кислой среде скорость разложения ниже, чем в щелочной. С другой стороны, по визуальным наблюдениям
биомасса в кислой среде коагулируется, что затрудняет её отделение, в щелочной - гидролизуется, образуя гелеобразный
раствор. С точки зрения технологии наиболее оптимальным было бы использование щелочной среды, так как предварительная
обработка загрязнённого материала щелочным раствором существенно улучшает гидродинамическую отмывку. Кроме того, в
растворе NaOH катионит переходит в натриевую форму, а, как известно, иониты в солевой форме более устойчивы к
воздействию окислителей. Поэтому, с целью оптимизации технологического процесса и для сравнения воздействия
кислотности и щелочности среды на эффективность озоновой очистки фильтрующих материалов, был выполнен сравнительный
анализ эффективности очистки при рН = 7, рН = 1 (раствор H2SO4), pH = 0.6 (раствор H2SO4) и pH = 13.2 (раствор NaOH) (рис.
4).
30 __________________
http://chem.kstu.ru
______________
© Chemistry and Computational Simulation. Butlerov Communications. 1999. No. 2. 27.
___________________________________________________________________________ 27-32
Как видно из графика, представленного на рис. 4,
наиболее эффективно озонирование фильтрующих материалов
происходит в щелочной и нейтральной средах. При этом
разность между значениями динамической обменной емкости
исходного материала (катионит КУ-2-8) и материала после
озоновой обработки в щелочной, нейтральной и кислой средах
составляет 9.6, 2.8 и 11.35%, соответственно. Таким образом,
при очистке фильтрующих материалов озонированием в
щелочной и нейтральной средах, значение динамической
обменной емкости катионита КУ-2-8 наиболее приближено к
динамической обменной емкости исходного материала и дает
основание рекомендовать использование описанных условий в
промышленном масштабе.
Озонирование является высокоэффективным методом
подготовки питьевой воды, с помощью которого можно
получать воду высокого качества.
Озон повышает органолептические свойства воды,
очищает воду от многих вредных примесей, таких как фенолы,
ПАВ, цианиды и др. Его можно использовать совместно с
Рис. 4. Зависимость значения динамической обменной емкости (ДОЕотн.)
другими окислителями, такими как хлор, перекись водорода, а
проб (относитительно паспортной емкости) фильтрующих материалов,
также в сочетании с обработкой УФ-облучением, ультразвуком,
обработанных озоном в разных средах, от количества фильтроциклов (№
ф/ц), включающих стадии взрыхления, регенерации, отмывки и насыщения.
электрохимической обработкой, флотацией. Кроме этого, при
- динамическая обменная ёмкость (относительно паспортной ёмкости)
озонировании
не
образуются
такие
высокотоксичные
исходного фильтрующего материала;
хлорпроизводные соединения как диоксины.
- динамическая обменная ёмкость фильтрующего материала после
При замене хлорирования на озонирование отпадает
озоновой обработки в щелочной среде (1% NaOH);
- динамическая обменная ёмкость фильтрующего материала после
необходимость содержания хлорного хозяйства и решения
озоновой обработки в нейтральной среде;
проблемы хранения хлора, так как озон расходуется
- динамическая обменная ёмкость фильтрующего материала после
непосредственно при обработке воды. Более того, избыток озона
озоновой обработки в кислой среде (5% H2SO4).
разлагается, что делает озон экологически безопасным
окислителем. Всё это позволяет считать, что замена
хлорирования на озонирование целесообразна.
ТЕХНОЛОГИЯ ОЗОНИРОВАНИЯ ВОДЫ
Выводы
Нами впервые была предложена технология очистки фильтрующих материалов с помощью озона. В результате
проведённых экспериментов было выяснено, что озон не оказывает вредного воздействия на матрицу ионита, и биообрастания
наиболее эффективно удаляются в щелочной среде.
Технология озонирования позволяет добиться более полной очистки и обеззараживания воды, а также удаления
биологических обрастаний фильтрующих материалов. Для повышения эффективности работы фильтров на ТЭЦ необходимо
широко внедрять технологию озонирования.
Концентрация растворенного в пробе воды озона линейно зависит от времени барботажа его через пробу.
Озон не оказывает вредного воздействия на матрицу ионита и биологические обрастания наиболее эффективно
удаляются в щелочной и нейтральной среде.
Динамическая обменная емкость фильтрующего материала (относительно паспортной) наиболее близка и даже
превышает динамическую обменную емкость исходного материала при озонировании его в нейтральной и щелочной средах.
Озонирование фильтрующего материала в кислой среде менее надежно в отношении целостности матрицы
фильтрующего материала, так как окисление происходит сильнее.
Литература
[1] Кузубова Л.И., Кобрина В.Н. Химические методы подготовки воды: Аналитический обзор. ГПНТБ СО РАН. Новосибирский институт органической химии.
Новосибирск. 1996. 131.
[2] Tuorila Hely, Pyysalo Tapani, Tirvi Timo, Vehvilainen Anna Kaisa. Characterization of odours in raw and tap water and their removal by ozonization. "Vatten". 1980. 36.
No.3. 191-199 (англ.; рез. швед.).
[3] Чамаев В.Н, Йоффе А.В., Виграненко Л.В. Борьба с биологическими обрастаниями в промышленных системах водоснабжения. Москва: НИИТЭХИМ. 1980. 26.
© Химия и компьютерное моделирование. Бутлеровские сообщения. 1999. №. 2.
_______________
E-mail: info@kstu.ru
____________________ 31