Курсовая работа: Очищення води за допомогою озонування
Прогрес людства, розвиток культури і саме життя знаходяться в прямій залежності від запасів, збереження і використання води.
Загальні запаси води на земній кулі за оцінкою М.І. Львовича складають 1455 млн. км3 , з них тільки 28 млн. км3 , або близько 1,9 %, складають прісні води, дебіт яких катастрофічно знижується із-за наростаючого забруднення гідросфери неочищеними стічними водами. Решта вод — солоні, з різним ступенем мінералізації, непридатні без спеціальної обробки для промислового, сільськогосподарського і господарський-питного використання.
От чому охорона і раціональне використання водних ресурсів — одна з глобальних проблем сучасності.
Стрімкий розвиток науково-технічної революції, бурхливе зростання промисловості, транспорту, збільшення чисельності і урбанізація населення, хімізація сільськогосподарського виробництва — ці та інші чинники призводять до підвищеного використання природних ресурсів та діють на стан водного басейну.
Науково-технічна політика в області очищення природних вод на найближчу перспективу передбачає напрям зусиль численних науково-дослідних, проектно-конструкторських і технологічних організацій на подальшу розробку теоретичної бази хімії і технології води, впровадження нових технологічних процесів, створення сучасного водоочисного устаткування, приладів, засобів автоматизації, нових реагентів і матеріалів, що дозволяють підвищити продуктивність праці і економічність виробництва.
В наш час набуває популярності очистка води за допомогою озону. Ця тема вважається досить актуальною, адже має ряд переваг в порівнянні з іншими методами очистки.
Метою цієї роботи є дослідження процесу озонування води та знебарвлення забарвлених розчинів за допомогою озону.
1. Очищення води від органічних сполук
У природних водах до органічних домішок відносять гумусові речовини, що вимиваються з грунтів і торфянників, а також органічні речовини різних типів та їх з'єднання, у тому числі їхні комплекси з залізом.
Наявність у воді органічних речовин антропогенного походження становлять серйозну загрозу здоров'ю людини.
Останнім часом посилилося забруднення поверхневих і підземних джерел водопостачання речовинами антропогенного походження, до яких належать добрива і отрутохімікати, недостатньо очищені стічні води, що містять нафтопродукти, барвники, поверхнево-активні речовини та інші сполуки.
Очищення води від органічних забруднень як правило проводять двома методами:
1. Окислення (руйнування);
2. Сорбція (поглинання)
Очистку води від орагнічних забруднень в якості окислювачів використовують - хлор, озон, кисень, в деяких випадках перманганат калію.
Про чистку води від органічних забруднень також можна здійснювати сорбцією, коагуляцією і мембранними методами.
Окислювальний метод очищення води від органічних забруднень
Хлор є гарним дезинфіктантом і його бактерицидну дію проявляється по відношенню до бактерій і деяких видів вірусів. Знезаражуючий ефект залежить від дози хлору, час його контакту з водою та інших умов. У реакцію взаємодії з хлором можуть вступати різні хімічні сполуки.
Окислення хлором піддаються природні гумінові речовини, що обумовлюють кольоровість води. Є дані, що хлорування порушує стійкість колоїдних частинок водного гумусу, сприяючи їх коагуляції.
Мета прехлорування – попередня обробка води перед очисними спорудами для поліпшення або полегшення подальшого її очищення.
Прехлорування в разі погіршення якості води за бактеріологічними показниками, появи неприємних запахів присмаків повинно проводитися підвищеними дозами, відповідними точці перелому на кривій хлоропоглинанні, або великими.Вільний активний хлор в більшості випадків забезпечує значне поліпшення якості води за рахунок активного окислення органічних речовин.
Постхлорування використовується для знезараження води, яке є завершальним етапом очищення води. Постхлорування проводиться невеликими дозами, що забезпечують наявність залишкового хлору після резервуарів чистої води на рівні вимог ГОСТ 2874-82. надлишок хлору, недопустимий по гігієнічних міркуваннях, перед подачею води населенню має бути видалений.
Для дехлорування питної води використовують сірчистий газ SО2 (ГОСТ 2918) і гіпосульфіт натрію Na2 S2 O3 (ГОСТ 4215),а також гранульоване активоване вугілля і аміак NН3 (ГОСТ 6221). Витрати цих реагентів на 1 мг/л активного хлору наступні: SО2 – 0,9 мг/л; Na2 S2 O3 – 0,8-7,1 мг/л; NН3 – 0,13 мг/л.
Активоване вугілля 1,5-2,5 мм використовується як завантаження фільтрів шаром 2,5 м, швидкість фільтрування досягає 20-30 м/ч. Крім того, запропонований ряд комбінованих методів хлорування води: хлорування з амонізацією, хлорування з мангануванням, хлор-серебряний метод.
2. Хімічні властивості озону
Озон - безбарвний газ із сильним своєрідним запахом, токсичний, вибухонебезпечний, порівняно легко самовільно розкладається. У чистому і сухому повітрі розкладання його відбувається повільніше, ніж у вологому і забрудненому. Численними дослідженнями встановлено, що озон має високу бактерицидну дію. Крім того, відзначено більш сильну дію озону на спорові форми, а також і більш швидке знезаражуючі дії озону в порівнянні з хлором. Разом з тим обробка води озоном має свої особливості, які часто не дозволяють реалізувати його переваги як знезаражуючого реагенту. У зв'язку з цим у практиці іноді разом з обробкою води озоном перед подачею в мережу її піддають додатковому знезараженню хлором.
В останні роки зріс інтерес до озону як речовини, здатного видаляти з води органічні забруднення. Згідно з даними ряду авторів, окилювальну дію озону на органічні речовини може протікати в різних формах: безпосереднє окислення шляхом втрати атома кисню, а також шляхом впровадження молекулярного озону в молекулу речовини (озоналіз); каталітичну дію, збільшуючи окисну роль кисню, що міститься в озонованому повітрі.
В результаті окислення також утворюються шкідливі речовини, які необхідно видаляти, що призводить до ускладнення технологічного процесу і збільшує вартість очищення води.
Озон - це нестійкий трьохатомний кисень, що володіє сильними знезаражувальними властивостями і що є сильним окислювачем. Озон руйнує органічні сполуки і мікроорганізми, при цьому розкладаючись на кисень.
--> ЧИТАТЬ ПОЛНОСТЬЮ <--