Знаете ли вы принципы работы озона, дезодорации, обесцвечивания и снижения ХПК в процессе очистки сточных вод?
2025-12-31
Технология очистки сточных вод с использованием озона (O3) впервые была применена для водоочистки в 1905 году. Благодаря развитию смежных технологий и снижению стоимости озонирования, она широко рассматривается как перспективный метод водоочистки. Благодаря своим техническим и экономическим преимуществам, она получила широкое применение и привела к ряду исследовательских и инженерных результатов. Ниже мы рассмотрим принцип работы озона в очистке сточных вод, включая дезодорацию, обесцвечивание и снижение ХПК.
1. Роль озона в уменьшении объема избыточного осадка
Процессы с использованием активного ила значительно увеличили суточную производительность очистки сточных вод и широко применяются как внутри страны, так и за рубежом в качестве распространенной технологии очистки сточных вод. Однако остаточный осадок, образующийся в процессе очистки сточных вод, стал проблемой, поскольку затраты на его обработку составляют значительную часть общей стоимости очистки сточных вод. Среди технологий уменьшения количества остаточного ила относительно развита предварительная обработка озоном.
Обработанный озоном осадок добавляется в сточные воды вместе с целевыми сточными водами и поступает в аэрационный резервуар, где он используется и перерабатывается микроорганизмами, частично превращаясь в углекислый газ. Благодаря этому процессу предварительной обработки озоном количество остаточного ила значительно уменьшается. Технология уменьшения количества остаточного ила на основе озона требует наличия генератора озона на месте, что приводит к значительному потреблению энергии. Разработка высокоэффективных генераторов озона и повышение коэффициентов использования озона имеют решающее значение для снижения затрат на очистку сточных вод.
В последние годы Япония активно занимается разработкой высокоэффективных генераторов озона. В исследованиях по повышению эффективности использования озона был осуществлен переход от непрерывной обработки осадка высококонцентрированным озоном к периодической обработке высококонцентрированным озоном. Используя реальные сточные воды в качестве контрольного эксперимента, было установлено, что для улучшенной обработки осадка озоном требуется примерно в четыре раза меньше озона, чем в исходном сырье. При этом качество очищенной воды превосходит качество воды, очищенной при непрерывной обработке низкоконцентрированным озоном, что открывает возможность снижения стоимости технологий очистки сточных вод за счет уменьшения объема осадка, образующегося при обработке озоном.
2. Влияние озона на дезодорацию водоемов
Вещества, вызывающие запахи в процессе очистки сточных вод, в основном состоят из углерода, азота и серы.
Лишь немногие из веществ, вызывающих запах, являются неорганическими соединениями, такими как аммиак, фосфор и сероводород; большинство же представляют собой органические соединения, такие как низкомолекулярные жирные кислоты, амины, альдегиды, кетоны и эфиры. Анализ поступающих сточных вод на моей очистной станции показал, что 80% поступающих сточных вод — это бытовые сточные воды, что означает очень высокое содержание органических веществ и относительно низкое содержание неорганических соединений.
Большая часть веществ, вызывающих запах, — это органические соединения, такие как низкомолекулярные жирные кислоты, амины, альдегиды, кетоны и эфиры. Все эти вещества содержат активные группы, что делает их склонными к химическим реакциям, особенно к окислению. Сильные окислительные свойства озона используются для окисления этих активных групп, тем самым устраняя запах и обеспечивая дезодорацию.
Помимо удаления запахов, озон также предотвращает их повторное появление. Это связано с тем, что газ, производимый озонатором, содержит большое количество кислорода или воздуха, а вещества, вызывающие запахи, легко приобретают неприятный запах в условиях дефицита кислорода. Обработка озоном, одновременно окисляя и дезодорируя, создает богатую кислородом среду, что предотвращает повторное появление запахов. Это оказывает значительное влияние на улучшение экологической обстановки на городских очистных сооружениях.
3. Обесцвечивание водоемов озоном
В связи с растущим вниманием к экологическим аспектам источников водопроводной воды и повторному использованию вторично очищенных сточных вод, обесцвечивание вторично очищенной воды стало ключевым направлением работы.
Что касается цвета и запаха, вызванных гуминовыми веществами, средний уровень цветности воды составляет 10 градусов, а максимальный — 20 градусов. Такой цвет невозможно адекватно удалить с помощью традиционных процессов коагуляции, осаждения и песчаной фильтрации; фактически, он может даже превышать наихудший сценарий. После обработки озоном цветность может быть снижена до уровня ниже 1 градуса. Как правило, обесцвечивание водопроводной воды вызвано избыточным содержанием железа и марганца. Если эти металлы находятся в свободном состоянии, их можно эффективно удалить с помощью традиционных методов. Однако, если исходная вода содержит гуминовые вещества, могут образовываться соли хрома, что значительно затрудняет традиционную обработку. Поэтому обесцвечивание также является важным фактором внедрения обработки озоном.
4. Принцип действия озона
Механизм обесцвечивания озона: Благодаря быстрому развитию молекулярной биологии микроэкология расширила экологию до молекулярного уровня.
Как белки, так и нуклеиновые кислоты являются органическими молекулами, состоящими из углерода, водорода, кислорода, азота и фосфора или серы (C, N, O, N, P или S). Их капсиды состоят из множества белковых субъединиц, или частиц оболочки. Эти частицы оболочки связаны нековалентными связями и симметрично переплетены. Белки состоят из множества цепей, тогда как нуклеиновые кислоты состоят из связанных цепей нуклеотидов.
Примечание: Это нестандартный, изготовленный на заказ продукт; указанная цена является ориентировочной.
