8 ژانویه، 2019

حذف آمونیاک به کمک ازن زنی در تصفیه آب

حذف آمونیاک به کمک ازن زنی مورد بررسی قرار گرفت:

ازن با فرمول شیمیایی o3 تحت شرایط هوای آزاد، گازی آبی رنگ با بوی زننده است. برای تولید ازن، از یک منبع انرژی جهت تجزیه مولکول های اکسیژن o2 به اتم های اکسیژن o استتفاده می شود که این اتم های اکسیژن براثر برخورد با یکدیگر و واکنش با مولکول های اکسیژن ، ازن را تشکیل می دهند. ازن نسبتا نا پایدار بوده و در آب به سرعت تجزیه می شود و ایجاد رادیکال های آزاد مانند رادیکال هیدروکسل OH می کند. ازن و رادیکال های آزاد منتج از تجزیه ی آن اکسید کننده ی قوی تری نسبت به کلر هستند و می تواننند بسیاری از ترکیبات آلی و معدنی موجود درآب و فاضلاب را اکسید کنند. بنابراین ازن همانند بسیاری از اکسید کننده های قوی یک گند زدای موثر به شمار می رود.

در این بخش نتایج تاثیر ازون در حذف نیتریت، آمونیوم و همه باکتری ها موجود در آب را از جنبه های متفاوت مانند درصد موثر، pH و … بررسی کرده ایم.

گاز ازن به وسیله تخلیه الکتریکی مدل دستگاه (Model C 300, Erwin Sander Elektroapparatebau GmbH) تولید شده است.

 سرعت تجزیه ازن فرایند پیچیده ای است که ازPH، دما و غلظت اجزای آلی و غیر آلی آب تاثیر می پذیرد . PH : ازن درPH بالاتر سریع تر تجزیه می شود و رادیکال های هیدروکسیل سریع تر شکل میگیرند و اکسیدان های مختلفی با واکنش پذیری‌متفاوت‌ شکل می پذیرد.

 دما: با تغیرات دما میزان سرعت گند زدایی تغییر میکند وبا کاهش دما میزان CT مورد نیاز افزایش می یابد. اجزای کربنات: قلیاییت کربناته و بی کربناته رادیکال های تولید شده توسط ازن را به دام می اندازند اما اساسا اثری بر تجزیه ی ازن ندارند واکنش قلیاییت با رادیکال ها تاحدودی کاهش کارایی گندزدایی را در PHبالاتر توجیه می کند زیرا معمولا قلیاییت بالاتر با   ‌PHبالاترارتباط‌ دارد. مواد معلق: مواد معلق برای باکتری ها مانند پناهگاه عمل می کنند و می توانند ازن مورد نیاز را افزایش دهند .

در سه شرایط متفاوت در دمای 27 درجه سلیسوس آزمایش ها انجام شد. نتایج ما نشان می دهد که ازن در حذف آمونیاک و کاهش بیومس باکتری ها موثر است و آمونیاک به وسیله ی ازن در مدت کوتاهتری نسبت به نیتریت اکسید می شود. pH ، تاثیری در اکسیداسیون آمونیاک نداشت و اکسیداسیون آمونیاک حتی در pH  های کمتر از 6/5 نیز اتفاق افتاد.

نمودار بالا تاثیر pH و دوز ازون  در حذف آمونیاک نیتروژنی TAN در زمان ازن زنی در آب را نشان می دهد. همانطور که در شکل مشخص است با افزایش دوز ازن زنی در زمان تماس کمتری آمونیاک حذف شده است

نمودار زیر تاثیر زمان ازن زنی و (TAN(total ammonia –N را در 154 ساعت را با غلظت ازن های متفاوت نشان می دهد.

حذف total ammonia-N )TAN)  در مدت 154 ساعت تصفیه با غلظت های متفاوت ازون از ازون تولیدشده اکسیدانت (OPO)

آمونیاک حذف شده از آب به وسیله ی ازون mg/h 90 در سه pH متفاوت

نمودار بالا تاثیر pH های متفاوت در زمان تماس های متفاوت در کاهش غلظت های آمونیاک و اکسیدانت آن به نیتریت را نشان می دهد. نیتروژن نیتراتی اندازه گیری شده در مقابل کاهش آمونیاک به صورت پیوسته اما با سرعت کم افزایش می یابد. تولید نیتریت همانند کاهش آمونیاک تفاوتی نسبت به تغییرات pH نشان نمی دهد.  به ازای حذف 1/8 میلیگرم بر لیتر آمونیاک به کمک ازن زنی تنها 0/3 میلیگرم بر لیتر نیتریت تولید شده است که کمتر از %17 کل غلظت آمونیاک ورودی است.

صفحات مرتبط: ازن ژنراتورهای صنعتی ، ازن ژنراتورهای نیمه صنعتی ، کاربردهای ازن ، ضدعفونی آب با ازن