Ứng dụng ozone trong loại bỏ màu nước

Nước có màu khi bức xạ nhìn thấy được hấp thụ từ các vật liệu hòa tan hoặc khi ánh sáng phản xạ trên chất rắn lơ lửng. Hai nguồn màu này là cơ sở để phân biệt giữa màu giả và màu thật. Màu giả là do hấp thụ cũng như phản xạ ánh sáng. Màu sắc thực sự phụ thuộc hoàn toàn vào loại và số lượng của các chất hòa tan. Các hạt có kích thước 400-800 nm, nghĩa là nằm trong bước sóng của ánh sáng nhìn thấy, chịu trách nhiệm phản xạ ánh sáng. Có thể với bộ lọc (màng lọc 0,45 micron) hiện tượng phản xạ sẽ được loại bỏ. Cũng phải lưu ý rằng sự khác biệt giữa màu giả và màu thật có liên quan đến độ đục của nước.

Đơn vị Pt-Co (Mỹ), hoặc mg Pt-Co / l (Châu Âu) được định nghĩa là đơn vị đo màu. Các đơn vị này được coi là tương đương. Giới hạn chấp nhận được của giá trị độ màu đối với việc xử lý nước thải đã qua xử lý nằm trong khoảng từ 50-100 đơn vị Pt-Co, tùy thuộc vào bản chất của nơi tiếp nhận (sông, biển, hồ, v.v.).
Màu trung thực được tạo ra bởi sự hiện diện của các hợp chất hấp thụ ánh sáng nhìn thấy ở bước sóng 400-800 nm, hoặc từ các hợp chất phát huỳnh quang trong quang phổ 200-400 nm. Đây là các hợp chất có cấu trúc đa thơm, cấu trúc thơm thay thế, polyenia, các phân tử dị vòng đậm đặc hoặc các ion kép. Cần lưu ý rằng các liên kết hấp thụ vào phổ UV (~ 200nm) và sự tồn tại của các liên kết liên hợp (polyenia) là cần thiết cho sự hấp thụ trong quang phổ ánh sáng nhìn thấy. Hầu hết các hợp chất chịu trách nhiệm tạo màu đều chứa một hoặc nhiều vòng thơm và bắt đầu hấp thụ màu ở bước sóng 250 nm.
Chất mang màu tổng hợp chủ yếu đến từ các nhà máy công nghiệp như nhà máy nhuộm, công nghiệp quần áo với máy giặt, công nghiệp thực phẩm và đồ uống, lò mổ, v.v.
Nước thải được xử lý bằng ozone sau khi thoát ra khỏi nhà máy xử lý hóa học hoặc / và sinh học cùng liều lượng thông thường thay đổi từ 50-150 mg / l, tùy theo nguồn gốc nước thải, nhiệt độ và mức độ của quá trình trước đó.

Hệ thống tiếp xúc ozone-nước thải

Hệ thống tiếp xúc bao gồm một bể ba ngăn, chiều cao 4,5-5 mét với các khe hở bên trong để dẫn nước thải theo dòng chảy mê cung thẳng đứng. Ozone được cung cấp đến các bể thông qua bộ khuếch tán làm bằng vật liệu xốp đặc biệt có khả năng chống chịu cao. Các bộ khuếch tán này có khả năng tạo ra các bong bóng ôzôn có đường kính 0,2 mm. Với sự lắp đặt hình học thích hợp ở đáy bình tiếp xúc, tạo ra sự phân bố tốt hơn nhưng cũng tăng bề mặt tiếp xúc lỏng-khí lên tối đa.
Bộ khuếch tán được sử dụng do tốc độ vận chuyển cao (70%) và tiêu thụ năng lượng không đáng kể. Trong một bể ba buồng, bộ khuếch tán được lắp đặt ở độ sâu 5 mét và tỷ lệ vận chuyển thành công hơn 75%. Nước thải phải có thời gian lưu thủy lực lớn hơn 45 phút.

Chất lượng loại bỏ màu

Chất lượng của nước thải xử lý ozone về mặt loại bỏ màu, phụ thuộc vào:
• Giá trị màu của nguồn cấp dữ liệu
• Liều lượng ozone
• Loại nước thải (thường giá trị màu không giảm xuống dưới 200 đơn vị Pt-Co ngay cả khi áp dụng liều lượng ozone đặc biệt cao)
• Nhiệt độ nước thải (kết quả tốt hơn với nước thải từ quá trình xử lý hiện tại có nhiệt độ thấp hơn nhiều so với nhiệt độ nước thải từ bể cân bằng)
• Các giá trị của các đặc tính nước thải khác mà ozone cũng ảnh hưởng (kết quả tốt hơn nếu BOD, COD và SS đã được giảm ở mức xử lý trước đó)
Kết quả tốt nhất liên quan đến loại bỏ màu đạt được nếu nước thải đã được xử lý trước đó để giảm giá trị của các đặc tính khác để hiệu ứng oxy hóa ozone chỉ được tiêu thụ hoặc ít nhất là một tỷ lệ tối đa trong việc loại bỏ màu. Ngoài ra, nhiệt độ phải dưới 30 °C để đạt được điều kiện vật lý tốt nhất cho khả năng hòa tan của nó.
Nhận xét trên chắc chắn liên quan đến việc sử dụng thực tế công nghệ ozone trong xử lý nước thải; vì nó chỉ ra rằng việc tăng liều lượng ozone có thể mang lại kết quả tốt ngay cả trong nước thải chưa qua xử lý, miễn là nó đã được làm mát hiệu quả.

Loại bỏ màu nước thải yêu cầu liều lượng ozone trong hầu hết các trường hợp dao động từ 50-100 mg / l, để khử màu 85-92%. Liều lượng này thành công đồng thời giảm COD khoảng 40%, trong khi sự gia tăng nhỏ của BOD trong khu vực 3-7% đã được nhận thấy.
Việc lắp đặt xử lý ozone tiêu tốn một khoản chi phí mua và xây dựng đáng kể. Mặt khác, một phương án xử lý thông thường sử dụng chất đông tụ hóa học để khử màu có chi phí vận hành cao (chi phí của chất đông tụ và chi phí cho các yêu cầu quản lý bùn thải được sản xuất). Nhìn chung, để có cùng chất lượng nước thải, việc đầu tư lắp đặt máy ozone có thể được hoàn vốn trong 3-5 năm, tùy thuộc vào quy mô và các chi tiết cụ thể khác của từng trường hợp.