Осветление и обесцвечивание воды озонированием

Обесцвечивание и осветление озоном сточных вод, питьевой и технической воды

Высокая цветность свойственна природным водам полученным из болотистых почв. Высокая цветность предает воде желтоватый оттенок различной интенсивности. Зачастую цветность соседствует с высокой мутностью воды. Это обусловлено высоким содержанием в таких водах гумусовых веществ:

• Фульвокислоты (креновые, апокреновые);
• Коллоидальные частицы гуминовых кислот.

Существует два способа обесцвечивания воды:

1. Коагулирование с последующим фильтрованием. Используется для удаления веществ находящихся в коллоидальном состоянии. Не позволяет удалять креновые кислоты.
2. Окисление озоном соединений вызывающих цветность. Позволяет превратить вещества вызывающие цветность в более простые молекулы, не имеющие окраски. Озон в отличие от хлора не оставляет токсичных продуктов распада. Введение высоких доз хлора также позволяет снизить цветность, но при этом в воде образуются повышенные концентрации хлорорганики.

Воздействие различных доз озона на цветность воды наглядно показано на графике ниже:

Доза озона необходимая для снижения цветности и мутности воды

Гуминовые кислоты окисляются быстрее и при меньших дозах озона чем фульвокислоты. По этой причине при подборе дозы озона следует учитывать сезонные изменение состава воды. Исходя из российского и мирового опыта внедрения озонаторных установок для снижения цветности воды примерные дозы озона и время контакта следующие:

2-4 _г/м³

Среднее количество озона на 1 литр воды для снижения цветности воды на 70%.

5-10 _минут

Среднее время контакта озона с водой для снижения цветности воды на 70%

3-10 _град

Среднее снижение цветности на 1 грамм подаваемого озона

Схема обесцвечивания воды озонированием

При одновременном повышении мутности и цветности исходной воды, необходимо сначала применять коагулирование взвешенных веществ, а озонирование производить после фильтрования воды. Пр этой причине для мутных цветных вод целесообразно введение озона в два этапа

Схема озонирования маломутных цветных вод

1. 
   1
   Цветные воды после фильтров предварительной очистки подаются в реакционную колонну озонатора
2. 
   2
   В контактной ёмкости происходит озонирование воды путем барботированием (или эжекции озона перед емкостью). В результате происходит окисление молекул органических кислот и их обесцвечивание. Одновременно происходит дезинфекция воды
3. 
   3
   Вода подается на последующие ступени фильтрования (песчаные и угольные фильтры, обратный осмос)

Схема озонирование вод с высокой цветностью и мутностью

В некоторых случаях предварительное озонирование может отрицательно влиять на процесс коагулирования: повышается мутность и концентрация остаточного алюминия. В основном это относится к маломутным цветным водам. В результате озонирования таких вод высокомолекулярные соединения превращаются в низкомолекулярные, которые труднее извлекаются из воды в процессе сорбции частицами гидроксидами алюминия и оказывают на них стабилизирующее действие. Для мутных вод озонирование, напротив, способствует коагуляционной обработке воды.

1. 
   1
   Цветные и мутные воды после фильтров предварительной очистки подаются на блок коагуляции. В емкость путем барботированием (или эжекции озона перед емкостью) подается озон для ускорения процесса коагуляции. При необходимости добавляются другие коагулянты
2. 
   2
   Вода подается на фильтры для удаления образовавшихся коллоидных частиц
3. 
   3
   В контактной ёмкости происходит повторное озонирование воды путем барботированием (или эжекции озона перед емкостью). В результате происходит окисление молекул органических кислот и их обесцвечивание. Одновременно происходит дезинфекция воды
4. 
   4
   Вода подается на последующие ступени фильтрования (песчаные и угольные фильтры, обратный осмос)

Влияние pH и температуры на скорость снижения цветности воды при озонировании

Относительное снижение цветности возрастает с повышение величины pH, так как окисление озоном гуминовых соединений в ионной форме проходит с большей полнотой. Наглядно влияние величины pH на обесцвечивание воды озоном показано на графике ниже:

Понижение температуры воды также увеличивает эффект обесцвечивания озоном. Замедление снижения цветности воды с высокой температурой вызвано доокисление в этих условиях части гуминовых соединений, которое сопровождается усилением их окраски, а следовательно и цветности воды. Наглядно влияние температуры воды на скорость обесцвечивания озоном воды показано на графике ниже:

Примеры успешного снижения цветности воды при помощи озона

Результаты исследований по обесцвечиванию воды Москвы-реки на Рублевской водопроводной станции:

Результаты исследований по обесцвечиванию воды Северной водопроводной станции:

Список источников

1. В.Ф. Кожинов, И.В. Кожинов «Озонирование воды» М. Стройиздат 1973 г.;
2. Озон в очистке газовых выбросов, сельском хозяйстве и подготовке питьевой воды / Лунин В.В., Карягин Н.В., Ткаченко С.Н., Самойлович В.Г. – М.: МАКС Пресс, 2010. – 232 с.;

Решения «НПК-Эконау» для снижения цветности и мутности воды озонированием

Научно-производственная компания «Эконау» осуществляет полный цикл работ по проектированию и поставке оборудования для обесцвечивания сточных, поверхностных и питьевых вод.

1. Анализ. Проанализируем ситуацию на объекте. Выполним необходимые расчеты и предложим несколько вариантов решения поставленных задач.
2. Проектирование. Спроектируем оборудование для озонирования нефтесодержащих вод согласно всем действующим нормам (ГОСТ, СанПин).
3. Производство. В разумные сроки изготовим установку озонирования воды, адаптированную под ваши нужды.
4. Автоматизация. Полностью автоматизируем работу оборудования и интегрируем его в единую систему управления и диспетчеризации. Применим облачные технологии для удаленного контроля оборудования.
5. Сопутствующее оборудование. Подберем и поставим все необходимое сопутствующее оборудование (фильтры, насосы, емкости).
6. Монтаж и пусконаладка. Установим оборудование по месту и оснастим помещение системами предупреждения аварийных ситуаций. Произведем пусконаладку и 72-часовые испытания.

По всем вопросам обращайтесь по телефону 8-800-500-48-35 и электронной почте otvet@ekonow.ru