Xử lý nước sinh hoạt bằng ozone
Xem thêm: Nghiên cứu: Ứng dụng ozone trong xử lý nước thải công nghiệp (Phần 1)
Ozone làm chất khử trùng
Ozone đã được sử dụng để khử trùng nước từ đầu thế kỷ khi nó được áp dụng để xử lý nước cho thành phố Paris, Pháp. Có khoảng 38 nhà máy xử lý nước thải ở Mỹ chủ yếu sử dụng ozone để khử trùng. Hai nhà máy của Pháp đang làm việc tại thị trấn nghỉ mát Atlantic. Các nhà máy này có các mục tiêu khác nhau, một nhà máy sử dụng ozone để loại bỏ chất rắn lơ lửng (SS), mục đích khác là để loại bỏ chất nổi và mục đích thứ ba là oxy hóa chất hữu cơ. Ozone không chỉ là chất khử trùng mà còn là một phần không thể thiếu trong các quá trình xử lý khác. Nghiên cứu về ozone cho thấy ozone là chất khử trùng nhanh và hiệu quả hơn clo và khi được sử dụng đúng cách, nó có thể làm giảm SS, BOD, COD và các chất ô nhiễm khác. 5mg / L ozone được áp dụng trong 2 phút làm giảm đáng kể tổng số đĩa và mức coliform trong phân. Khi ozone được cung cấp cho nước thải tiên tiến với tỉ lệ là 2,5 mg / L. nồng độ áp dụng cho cùng một thời gian tiếp xúc làm giảm mức độ vi khuẩn 1.000 lần. Ứng dụng ozone để khử trùng là điều cần thiết cho sức khỏe y tế và tương lai của bất kỳ quốc gia nào. Nghiên cứu gần đây cho thấy ozone tiêu diệt vi rút triệt để và nhanh chóng hơn vi khuẩn.
So với việc khử trùng bằng clo, công nghệ ozone xử lý nước sinh hoạt nhanh, hiệu quả và an toàn hơn gấp nhiều lần
Khử nước bùn
Vào cuối năm 1960, các tác động bất lợi của việc khử trùng nước thải đô thị bằng clo đã được ghi nhận và các nghiên cứu về các chất khử trùng thay thế được bắt đầu. Ozone gây phá hủy sự phát triển của vi khuẩn dạng sợi- loại vi khuẩn làm cho việc xử lý bùn trong nước gặp nhiều khó khăn. Liều lượng nhỏ ozone được sử dụng một cách chọn lọc có thể phá hủy cấu trúc tế bào giữ nước rất chặt chẽ.
Tuyển nổi
Ozone có hiệu quả trong việc phá hủy cấu trúc tế bào và các hạt trôi nổi. Vào giữa năm 1980, một nhà máy xử lý nước thải mới với công suất 1.25.000 gal / ngày đã đi vào hoạt động trên dây chuyền ở Marion, New York. Quá trình xử lý thứ cấp được cung cấp bởi 3 đầm có sục khí, giúp loại bỏ khoảng 90% BOD. BOD còn lại được xử lý bằng phương phá ozone trước khi thải ra ngoài, ngoài ra còn làm giảm hàm lượng BOD trong nước thải xuống 5 mg / L. Ozon hóa cũng tiêu diệt tảo, đông tụ, loại bỏ SS, tiêu diệt vi khuẩn và bất hoạt vi rút cũng như chống lại các chất độc hại có thể xâm nhập vào cây trồng. Yêu cầu của ozone là 10 mg / L.
Tái sử dụng nước ở Nhật Bản
Người Nhật lắp đặt thiết bị khử trùng nước bằng ozone vào những khu vườn trên khắp đất nước của họ, tất cả đều chứa những dòng nước nhỏ. Sử dụng ozone để xử lý nước thải trong các khu liên hợp ở mức độ sao cho nước thải phải trong và không có mùi.
Người Nhật thường dùng nước thải đã qua xử lý bằng ozone để tưới cây
Điều hoà bùn
Tại nhà máy xử lý nước thải 10 mgd ở Tây New York, New Jersey, một quy trình gốc tự do độc đáo đã được lắp đặt để chuyển bùn sơ cấp thành một loại bùn cứng khô, chảy tự do giống như vật liệu được phép chôn lấp. Quá trình này được gọi là oxyozosynthesis và có giá bằng một nửa so với quy trình xử lý bùn thông thường.
Ozone trong xử lý nước uống
Ozone có hiệu quả cao trong việc xử lý nước uống. Kể từ năm 1906, thành phố Nice, Pháp đã ozon hóa nước suối trên núi cho mục đích uống được. Ngày nay, hơn 600 nhà máy xử lý nước khác của Pháp đang sử dụng ozone cho một số mục đích đó. Trên khắp thế giới có hơn 1.300 nhà máy xử lý nước uống sử dụng ozone cho một hoặc các mục đích khác, 20 nhà máy đang được vận hành tại Hoa Kỳ bằng công nghệ ozone. Hầu hết các vị và mùi trong nguồn cung cấp nước là do ô nhiễm vật chất hữu cơ tự nhiên hoặc do con người tạo ra. Sự phân hủy của vi khuẩn đối với chất humic truyền mùi vị cho nước bề mặt, cũng như hoạt động của tảo và xạ khuẩn làm phát sinh mùi vị khó chịu. Hầu hết các mùi này được loại bỏ bằng cách xử lý với ozone.
Ozone cũng được ứng dụng vào hệ thống xử lý nước uống, đặc biệt là nước uống đóng chai để đảm bảo an toàn cho người dùng
Cải thiện hiệu suất GAC
Ozone được sử dụng thành công để cải thiện hiệu suất của GAC. Sau khi Ozon hóa được lắp đặt trước khi hấp phụ GAC, mùi sulfua đã biến mất trước khi tái hoạt động, được kéo dài hơn 21 tháng. Nhà máy phương tây 50 mgd đang hoạt động hoàn toàn với ozone, lọc cát, sau đó hấp phụ GAC và khử trùng bằng clo. Schalekamp đã phát hiện ra rằng tiền xử lý bằng ozone đã kéo dài thời gian sử dụng hữu ích của chất hấp thụ GAC. Ozon hóa ba giai đoạn đã trở nên phổ biến ở châu Âu vào năm 1970. Người ta quan sát thấy rằng 80% chất hữu cơ bị loại bỏ và sản phẩm không chứa trihalomethane. Liều lượng ozone yêu cầu là 3,5 mg / L và ở giai đoạn ba yêu cầu của ozone là 4,5 mg / L.
Thúc đẩy hoạt động sinh học
Khi hấp phụ GAC sau quá trình Ozon hóa / lọc cát, quá trình oxy hóa sinh học của các chất hữu cơ hòa tan giúp kéo dài thời gian sử dụng hữu ích của GAC. Ngày nay có ít nhất hai chục công trình cấp nước ở Châu Âu sử dụng quá trình hấp phụ ozone / lọc / GAC, được gọi là than hoạt tính sinh học. Người Pháp gần đây đã đưa Ozonation vào một số nhà máy xử lý nước uống để thúc đẩy các hoạt động sinh học. Nhà máy đầu tiên kết hợp quy trình này là tại Rouen, nơi sản xuất nước chất lượng cao. Trong quá trình Rouen, ozon hóa được đưa vào để oxy hóa sắt, mangan và các chất hữu cơ sớm trong quá trình này. Quá trình hai giai đoạn cho thấy tính kinh tế trong việc sử dụng ozone. Ozon hóa nhiều giai đoạn có thể hiệu quả về chi phí so với Ozon hóa một giai đoạn. Trong nhiều quy trình xử lý, yêu cầu ôzôn là 4,5 mg / L. cho tất cả các ứng dụng.
Xem thêm:
