Темир ва марганетс табиий сувдаги енг кенг тарқалган металлик ифлослантирувчилар бўлиб, улар одатда бир-бири билан мавжуд. Темир токсик бўлмаса ҳам, унинг сувдаги мавжудлиги органолептик ва та'м хусусиятларининг ёмонлашувига олиб келади, сув билан алоқа қилаётган сиртларда жигарранг чўктирманинг пайдо бўлишига. Марганетс зарарли моддалар тоифасига мансуб.
Озонлаш айниқса темир ва марганетс сувда органик комплекс бирикмалар шаклидаги бўлганда самарали. Стандарт темир олиб ташлаш усуллари (аэрация, калиждош қўшиш, катион алмашинуви) бу ҳолатда самарасиз. Озон комплекс бирикмаларни оксидлайди ва металларни еримайдиган шаклда чўктиради.
Темир олиб ташлаш усулларини солиштириш
| Параметр | Озонлаш | Аерация + фильтрация |
|---|---|---|
| Фе олиб ташлаш самарадорлиги | > 95% | 80-90% |
| Мн олиб ташлаш самарадорлиги | > 95% | 50-70% |
| Органик комплекс олиб ташлаш | Ҳа | Йўқ |
| Ранг камайтириш | Ҳа (80% гача) | Қисман |
| Ҳар қандай пҲ да ишлайди | Ҳа (6-9) | пҲ > 7,5 талаб қилади |
| Дезинфекция | Ҳа | Йўқ |
| Ҳ₂С олиб ташлаш | Ҳа | Қисман |
| Реагент талаб қилиниши | Йўқ | Талаб қилиниши мумкин |
Озон билан темир оксидланишининг кимёси
2Фе²⁺ + О₃ + Ҳ₂О → 2Фе³⁺ + О₂ + 2ОҲ⁻
Фе³⁺ + 3Ҳ₂О → Фе(ОҲ)₃↓ + 3Ҳ⁺
Озон Фе²⁺ ни Фе³⁺ га оксидлайди, бу еримайдиган темир гидроксид Фе(ОҲ)₃ ҳосил қилади, филтрлаш орқали осонлик билан олиб ташланади. Реакция пҲ 6 дан 9 гача бўлган диапазонида юз беради.
| Метал | Назарий озон дозаси | Амалий озон дозаси | Изоҳ |
|---|---|---|---|
| Темир (Фе²⁺) | 0,43 мг О₃ / мг Фе | 1 мг О₃ / мг Фе | Органик моддалар билан |
| Марганетс (Мн²⁺) | 0,87 мг О₃ / мг Мн | 4 мг О₃ / мг Мн | Органик моддалар билан |
| Водород сулфиди (Ҳ₂С) | 3,0 мг О₃ / мг Ҳ₂С | 3-5 мг О₃ / мг Ҳ₂С | Елементар сулфурига |
Озон билан марганетс оксидланишининг кимёси
Мн²⁺ + О₃ + Ҳ₂О → МнО₂↓ + 2Ҳ⁺ + О₂
Озон Мн²⁺ ни Мн⁴⁺ га оксидлайди, бу еримайдиган марганетс диоксид МнО₂ ҳосил қилади. пҲ 8 атрофида реакция енг самарали юз беради.
Муҳим: Озоннинг ортиқчаси билан марганетснинг Мн⁷⁺ га янада оксидланиши мумкин бўлиб, ерийдиган перманганат МнО₄⁻ (пушти сув ранги) ҳосил қилади. Органик бирикмаларнинг мавжудлиги ҳолатида перманганат МнО₂ га парчаланади. Юқори марганетс концентрацияси учун қўш озонлаш қўлланилади.
Темир олиб ташлаш жараёни
Манба сувининг та'миноти
Темир ва марганетс миқдори кўпайган сув контакт идишига берилади. Қўпол аралашмалардан олдиндан фильтрация.
Озон ишлаб чиқариш
Атмосфера ҳавоси филтр орқали тозаланади, кислород контсентратори (85-95% О₂) орқали ўтказилади, ундан озон генераторига киритилади.
Контакт камерада озонлаш
Озон-ҳаво аралашмасини сув қатори орқали барботер ёки Вентури ежектор орқали инъекция. Контакт вақти: 5-15 дақиқа.
Оксидланган металларнинг чўктирилиши
Фе(ОҲ)₃ ва МнО₂ контакт идишида чўктиради. Чўктирмани олиб ташлаш учун идишни даврий равишда ювиш.
Механик фильтрация
Қум филтр орқали оксидланган металларнинг суюқ моддаларни олиб ташлаш. Поре ўлчами: 10-50 μм.
Углерод фильтрации
Фаол углерод орқали якуний тозалаш, қолган озонни олиб ташлаш ва органолептик хусусиятларни яхшилаш.
Қўш озонлаш (юқори Мн концентрацияси учун)
Марганетс миқдори 0,5 мг/Л дан юқори бўлганда, қўш озонлаш схемаси талаб қилиниши мумкин: манба сувининг бирламчи озонлаши, фильтрация, ундан сўнг филтратнинг иккиламчи озонлаши. Бу ерийдиган перманганат ҳосил бўлишини олдини олади.
| Параметр | Тозалашдан олдин | Тозалашдан кейин |
|---|---|---|
| Марганетс, мг/Л | 0,5 | 0,05 |
| Ранг, даража | 22 | 5 |
| Лойқалик, НТУ | 15 | < 2 |
Органик комплекс муаммолари
Сув катта миқдорда органик ифлослантирувчиларни ўз ичига олган нефт бўйича богатли минтақаларда, темир ва марганетс кўпинча органик комплекс бирикмалар шаклидаги бўлади. Бу стандарт темир олиб ташлаш усулларини самарасиз қилади.
- Аерация ишлармайди: органик комплекслар ҳаво кислороди билан оксидланмайди
- Калиждош қўшиш самарасиз: комплекс бирикмалар пҲ кўпайтирилганда чўктирмайди
- Катион алмашинуви қийин: органик комплекслар ион алмаштириш амулларида алмашалмайди
- Озон муаммони ҳал қилади: органик комплексларни бузади, металларни чўктириш учун чиқаради
Тавсия етилган тизим параметрлари
| Унумадорлик, м³/ҳ | Озонатор қуввати, г/ҳ | Контакт камераси ҳажми, м³ |
|---|---|---|
| 1-5 | 5-25 | 0,2-1 |
| 5-20 | 25-100 | 1-4 |
| 20-50 | 100-250 | 4-10 |
| 50-100 | 250-500 | 10-20 |
| 100-500 | 500-2500 | 20-100 |
Изоҳ: Озонатор қуввати Фе миқдори 10 мг/Л гача ва Мн 1 мг/Л гача бўлган сув учун ҳисобланади. Юқори концентрациялар учун индивидуал ҳисоблаш талаб қилинади.
Темир олиб ташлаш учун озонлашнинг афзалликлари
Версатилик
Темир ва марганетсни органик комплексларни ўз ичига олган ҳар қандай шаклда самарали олиб ташлайди.
Кенг пҲ диапазон
пҲ 6-9 да сув кислотасини тўғрилаш талаб қилинмасдан ишлайди.
Мураккаб та'сир
Бир вақтда сувни дезинфекция қилади, рангни, ҳидларни олиб ташлайди, Ҳ₂С ни оксидлайди.
Реагент талаб қилинмайди
Озон ҳаводан жой олдин ишлаб чиқарилади. Кимёвий моддаларни сотиб олиш ва сақлаш талаб қилинмайди.
Норматив талаблар
| Метал | Ичимлик суви | Шиша сув | Хавф синфи |
|---|---|---|---|
| Темир (Фе) | 0,3 мг/Л | 0,3 мг/Л | ИИИ |
| Марганетс (Мн) | 0,1 мг/Л | 0,05 мг/Л | ИИИ |
- Ичимлик суви стандартлари «Ичимлик суви. Марказий ичимлик суви та'миноти тизимлари сув сифати учун гигиена талаблари»
- Шиша сув стандартлари «Ичимлик суви. Шиша сувнинг сифати учун гигиена талаблари»
- ГОСТ 2874-82 «Ичимлик суви. Гигиена талаблари ва сифат назорати»