Сложность реакций между органическими предшественниками и дезинфицирующими химическими веществами

rx online

Эффект биофильтрации биофильтрация (озоно-песчаная фильтрация или озоно–ГАК) может потенциально снижать ТОС, органические побочные продукты и образование галогенированных Дбп.Прохождение озонированных проб воды через быстрый песчаный фильтр приводило к снижению концентрации альдегидов на 62% (Lykins & Clark, 1988).Хлорированные образцы испытывали снижение концентрации альдегидов на 26% при тех же условиях. Такое снижение уровня альдегидов объясняется биологической активностью песчаных фильтров. Если Гакфильтрация следует за фильтрацией песка, то можно ожидать, что окисление озона повысит биоактивность в фильтре ГАК, поскольку для микроорганизмов на частицах Гак обеспечивается более благоприятная среда для колонизации, чем на песке. Таким образом, биологическое преобразование окисленных примесей воды в углекислый газ и воду будет больше при прохождении через среду GAC. Подобные удаления альдегида были замечены несколькими исследователями (Van Hoof et al., 1985 г.; Sketchell и соавт., 1995).Методы очистки питьевой воды, которые удаляют органические примеси, не влияя на концентрацию бромида, вызывают сдвиг в структуре Дбп в сторону бромированных Дбп. исследовали три источника, содержащие три различных уровня DOC и амбиентбромиды, которые фильтровали через биологически активные фильтры GAC.Анализ очищенных вод показал отсутствие удаления ионов бромида и смещение золы в сторону более бромированных органо-Дбп. Уровни THM после обработки GAC без добавления озона снизились с 900-1700 до 100-700 :г / л. Эти источники воды содержали уровни DOC в диапазоне от 10 до 25 мг / л и высокие концентрации биоразлагаемого DOC (удаление DOC колебалось от 60% до 80% после обработки GAC)

.В таблице 8 обобщены эффекты озонирования и биофильтрации на образование Дбп из различных источников.2.10 сравнительная оценка дезинфицирующих средств сравнительная оценка (таблица 9) различных дезинфицирующих химикатов для предварительной дезинфекции( или окисления) и последующей дезинфекции и удержания остатка в течение 5 дней для моделирования концентраций в системе распределения показала, что использование свободного хлора производит самую высокую концентрацию галогенированных Дбпс (Clark et al., 1994). Концентрация Дбп может быть уменьшена путем добавления озона или хлордиоксидов в качестве преоксиданта, хотя наблюдалось усиленное образование.В таблице 10 обобщено влияние качества воды и параметров очистки на формирование Дбп.2.11 альтернативные стратегии для контроля побочных продуктов дезинфекции забота о хлорите, бромате, хлорате и других Дбп в промывочной воде после обработки дезинфицирующими средствами стимулировала поиск путей устранения производства или усиления удаления Дбп.

Стратегии борьбы с ДБП включают контроль источников, прекурсоров, использование альтернативных дезинфицирующих средств и удаление Дбп с помощью таких технологий, как очистка воздуха, активированный уголь, ультрафиолетовый свет и передовые технологии окисления. Для Дбп, которые могут возникать в растворах гипохлорита (например, хлората), чистота и условия хранения растворов являются важными проблемами контроля источника. варианты контроля источника включают контроль поступления питательных веществ в воду (например, контроль роста водорослей) (Hoehn et al., 1990), которые используются в качестве источников питьевой воды, управления водосборными бассейнами (например, строительство водохранилищ для удержания морской воды), контроля за вторжением соленой воды (например, разработка структурных или гидродинамических барьеров для контроля ТОС и бромида) и использования концепции, известной как хранение и восстановление водоносных горизонтов(например,, черпание воды в течение сезонов, когда качество воды является самым высоким) (Singer, 1994a).2.11.2 органогалогенные побочные продукты стратегии контроля органогалогенных побочных продуктов включают в себя Дбп, которые образуются с использованием таких технологий,как окисление, аэрация и адсорбция углерода (Clark et al., 1994); и удаление рекурсоров с использованием методов обработки,таких как обычная обработка, окисление, мембранные процессы, адсорбция углерода и биологическое разложение. Для многих органических соединений,которые трудно окисляются, таких как хлороформ, Кинетика окисления озона, как правило, очень низкая, но быстрее, если используется в сочетании с УФ-облучением. GACadsorption и мембранная фильтрация являются относительно дорогими процессами;кроме того, удаление NOM GAC не может быть выполнено в сколько-нибудь значительной степени в режиме фильтра/адсорбера (т. е. крышки фильтра GAC), но требует отдельного слоя адсорбера после фильтрации. Использование мембран требует предварительной обработки для предотвращения обрастания, а также переработки отходов.

Использование озона в сочетании с биологически активными GACfilters является перспективной альтернативой для снижения DBP предшественников.2.11.3 неорганические побочные продукты специально разработанные и эксплуатируемые системы хлора и диоксидегенератора хлора могут свести к минимуму часть производства хлорат-Иона.Удаление хлорита и хлората было сообщено с использованием восстановления byFe2+ или сульфита или GAC (Voudrias et al., 1983; Следующих-Энд-Кларк,1988). GAC рассматривается как проблематичный из-за производства хлората и короткого срока службы кровати. Химический процесс с использованием соответствующего агента, такого как восстановленное железо (например, сульфат железа), представляется более перспективным, если бромат присутствует в очищенной воде, поступающей в процесс коагуляции (т. е. образуется при предварительном озонировании), существует несколько вариантов его осуществления. Водно-фазовый восстановитель (например, Fe2+) может быть добавлен на стадии быстрого смешивания. Порошкообразный активированный уголь также может быть добавлен в качестве твердофазного восстановителя для удаления броматов и предшественников DBP. Не все компании, рассматривающие применение озона, намерены использовать предварительное озонирование. Скорее, они могут использовать промежуточное озонирование перед процессом фильтрации; в этой ситуации возможно удаление бромата активированным углеродом.

Этот подход имеет потенциальное отношение к интеграции колонн GAC в технологическую цепочку или, что более реалистично, к переоснащению быстрых песчаных фильтров фильтрами GAC. Для грунтовых вод, которые не требуют коагуляции, бромат может быть удален после озонирования с использованием фильтра GAC, УФ-облучения или облучения высокоэнергетическим электронным пучком(Siddiqui et al., 1994, 1996a,B,с).Бромированные или бромхлорированные Амины, образующиеся на стадии окисления технологической цепочки с использованием хлора, потенциально могут быть удалены с использованием подходящего активированного угля перед терминальным хлорированием. Однако углерод, который имеет накопление поверхностных оксидов, которые развиваются в результате реакции Аминов, будет иметь уменьшенную способность восстанавливать галогенированные Амины до азота. Органические Амины потенциально могут быть получены путем адсорбции активированного угля.2.11.4 органические побочные продукты существуют некоторые технологии удаления органических загрязнений, образующихся после хлорирования и хлораминации, что является менее жизнеспособным вариантом, чем минимизация их образования путем удаления предшественников ДБП или использования альтернативных дезинфицирующих средств. Исследования окисления озона показали, что ароматические соединения, алкены и некоторые пестициды (некоторые из которых имеют структурное сходство с некоторыми органическими Дбп) хорошо удаляются при обработке озоном, но что алканы удаляются плохо.

Кроме того, эффективность удаления улучшается для алкенов и ароматических соединений с увеличением дозы озона и для некоторых алканов с увеличением рН. формообразующие соединения, эффективность озона не зависит от матрицы обратной грунтовой воды, если Озон используется после коагуляции. Этал-Эндрюс. (1996) показали, что при использовании перекиси водорода в концентрации 1,0 мг / л несогласованность с УФ эффективно снижает или предотвращает образование альдегидов. Модели для прогнозирования образования побочных продуктов дезинфекции регулирование ТГМ и других галогенированных Дбп было осложнено выводами о том, что альтернативные дезинфицирующие средства для свободного хлора также образуют побочные продукты, представляющие потенциальную опасность для здоровья.Дополнительные осложняющие факторы, влияющие на регуляцию Дбп, привели к появлению лямблий и криптоспоридий как основных переносчиков воды pathogens.In вид на открытие, что хлорирование воды производит Дбп, некоторые из которых являются канцерогенными, мутагенные или, возможно, тератогенные, некоторые страны недавно установили стандарты для различных уровней Dbpl. Это стимулировало поиск математических моделей для описания или прогнозирования образования ДБП в обеззараженной воде и оценки эффективности технологий водоподготовки, направленных на снижение уровней Дбп в соответствии со стандартами. Большинство этих моделей основаны на подгонке математических уравнений к различным эмпирическим наблюдениям, а не на механистических и кинетических соображениях.

Это главным образом связано со сложностью реакций между органическими предшественниками и дезинфицирующими химическими веществами, которые обычно включают несколько параллельных путей, ведущих к большому разнообразию продуктов. Сложность реакций образования Дбп также затрудняет разработку универсально применимых моделей для моделирования потенциала образования ДБП, связанного с обеззараживанием разнообразного массива природных исходных вод. Однако анализ, представленный многими моделями, позволяет предположить, что многие воды обладают сопоставимыми общими реакциями на изменения данного параметра(т. е. реакциями, поддающимися моделированию с помощью конкретной математической функции), хотя конкретные реакции, связанные с отдельными водами, могут варьироваться. Модели множественной регрессии, разработанные многими исследователями, представляют собой рациональную структуру, моделирующую формирование DBP во многих источниках. Другим потенциальным применением является моделирование смесей DBP, например, прогнозирование уровней HAA на основе данных о ТГМ и качестве воды

Добавить комментарий