Файл: Кожинов В.Ф. Озонирование воды.pdf

является неодинаковым. Так, при одной и той же продолжи­ тельности контакта цветность воды снижается летом и осенью в 25 раз, а в периоды паводка только в 7 раз. Это может объясняться сезонными изменениями фракционного состава и свойств гуминовых веществ [7].

Сравнивая воды Днепра и Десны, приходится отметить, что для достижения конечной цветности 20 град необходимая доза озона для снижения цветности воды на 1 град составила для Днепра 0,2 мг/л, а для Десны 0,33 мг/л. Следовательно, эф­ фективность обработки воды озоном зависит также и от естест­ венного состава гумусовых соединений, стойкость которых по отношению к озону не одинакова.

Указанное может быть подтверждено графиком изменения цветности воды при озонировании в функции времени (рис. 22). Объектами исследования явились реки Днепр 1, Десна 2. и Те­ терев 3. Обработка озоном воды р. Тетерев позволила достиг­

Понижение температуры t воды с 40 до 5°С также увеличи­ вает эффект обесцвечивания озоном (рис. 24). Замедление сни­ жения цветности, воды с высокой температурой вызвано доокислением в этих условиях части гуминовых соединений, кото­

зависит от необходимой степени обесцвечивания. При этом уве­ личение расхода озона происходит непропорционально. Так, например, для снижения цветности со 100 до 25 град расход озоиа составляет 0,063 г/град, а уменьшение цветности до

20град требовало расхода озона 0,162 г/град.

Интересные исследования по снижению содержания оргаии-

40

Продолжительность контакта с озоном 6 мин

Рис. 24. Влияние температуры на обесцвечивание воды

озоном

/—при (=5°С; 2—при i — 22°С; 3—при £=40°С

чеоких веществ и создаваемой ими цветности воды с помощью озонирования были выполнены в Голландии. Было показано, что разрушающее действие озона на эти соединения расчле­ няется на несколько фаз. Фаза / — окисление органических ве­ ществ, вызывающих цветность воды. Как видно из рис. 25, на

41

зультаты аналогичных исследований с водой озера. Кинетика снижения цветности (кривая 1), содержания органических ве­ ществ (кривая 2) и аммония (кривая 3) весьма мало отли­ чается от рассмотренной выше.

Из рис. 25 и 26 следует, что малые количества органиче­ ских веществ, остающихся в воде на V фазе, практически не поддаются окислению озоном.

Это явление подтверждается также графиком (рис. 27), на котором представлены результаты исследований по обесцвечи­ ванию воды озоном в Норвегии. По оси абсцисс отложены

дозы озона в мг/л, введенного в воду (верхняя горизонтальная шкала), а по оси ординат дано снижение цветности в %• Кри­ вая 1 показывает, что при дозе озона 1,3 мг/л устраняется 43%, а при дозе 2,5 мг/л — 70% начальной цветности и т. д. Окис­ ляющее действие озона на гуминовые соединения приводит к снижению содержания органических веществ, измеряемого количеством перманганата калия КМ.ПО4 в мг/л. На том же графике (кривая 2) показано снижение цветности в пересчете на перманганат калия с 45 до 8 мг/л, достигаемое введением в воду различных доз озона. Величины вводимого озона отло­ жены на нижней горизонтальной шкале. Можно считать, .что добавка 2—3 мг/л озона снижает содержание органических ве­ ществ на 20—30%.

Опыты ИОНХ АН УССР показали, что повышение мутности воды с 10 до 1000 мг/л за счет каолиновых и почвенных частиц

42

не ухудшает процесса обесцвечивания и не отражается на рас­

ходе' озона.

Таким образом, высокоцветные маломутные воды могут обрабатываться только озоном. Однако озонирование должно также одновременно обеззараживать воду. Поэтому при крат­ ковременном повышении мутности исходной воды необходимо применять коагулирование взвешенных веществ, а озонирова­ ние производить после фильтрования воды.

Практика применения озонирующих установок во Франции показала, что капитальные затраты на необходимое озонирую­ щее оборудование и расходы по его эксплуатации меньше, чем затраты на устройства для коагулирования компонентов, вы­ зывающих цветность воды. Следовательно, для случая, когда исходная обесцвечиваемая вода не требует предварительного осветления или бактериальная загрязненность воды не велика, применение озона является наиболее рентабельным.

Исследования по обесцвечиванию воды Москвы-реки выпол­ нены на Рублевской водопроводной станции. В летний и осен­ ний периоды цветность речной воды зависит от коллоидальных

На Восточной водопроводной станции в Москве проведены исследования по обесцвечиванию озоном воды Волги. Эта вода имеет небольшую мутность, но высокую цветность, отличаю­ щуюся достаточной стойкостью. При обработке воды хлором в количестве 4—4,5 мг/л и коагулянтом понижение цветности со­ ставляет 50%. Озонирование воды различными дозами дало следующие результаты (табл. 12).

43

озона снижается. Для получения воды стандартной цветности (20 град) нельзя уменьшать слой воды в контактной камере ни­ же 5 м и продолжительность контакта менее 6 мин.

Озонированная вода проходит песчаные фильтры со скоро­

зывалось, что для исходной воды с цветностью 34 град требует­ ся дополнительно вводить еще 1 мг/л озона, а для воды с цвет­ ностью 46 град недостает 1,75 мг/л озона. Если цветность со­ впадает с повышенной мутностью исходной воды, то для полу­ чения стандартной цветности (20 град) требовалась почти двойная доза озона (3 мг/л). Такие же явления наблюдались и при хлорировании воды в тех же условиях. Однако результаты испытаний на опытной установке Восточной водопроводной станции в Москве показали, что для получения равного эффек­ та обесцвечивания нужно в 2'/г раза меньше озона, чем хлора. Это, в свою очередь, подтверждает целесообразность примене­ ния озона для обесцвечивания воды. Низкие температуры воды

исходной воды 70—75 град, то при дозе озона 3 мг/л цветность снижается до 50—55 град. Для получения воды с цветностью 20 град необходимо применять коагулирование. Если же цвет­ ность воды составляет 40—50 град, достигнуть нормы (ГОСТ 2874—54) можно озонированием.

44