Kémiai víztisztítási eljárásokra
Kémiai víztisztítási eljárásokra. Fertőtlenítő és oxidáló
Tulajdonságok oxidánsok használt víz kezelésére.
Az egyik rasprostanenie a világon a vízkezelési technológiák kémiai vízkezelés oxidánsok. Használata oxidánsok irányul összetett problémák megoldására vízzel - fertőtlenítés, chroma korrekció, zavarosság, íze és illata. Adagolás oxidánsok a vízben széles körben használják a különböző víztisztító lépéseket, mert így a fehérítés, szagtalanítás, koaguláció, a vas eltávolítása, demanganation sterilizálás oxidációja és redukciója víz. Az akció a oxidálószerek függ a pH és a hőmérséklet, valamint a jelenléte és arányait a nehézségeket és könnyen oxidálható vegyületek. Hatásosság antioxidáns hatásuk határozza meg terméke annak koncentrációja és az expozíciós idő (CHT, mg / l * min). C
A leggyakrabban alkalmazott vízkezelés oxidánsok közé tartoznak az oxigén O2. ózon O3. klórt Cl2. Klór-dioxid ClO2. nátrium-hipoklorit NaCIO, kalcium-hipoklorit Ca (ClO) 2. KMnO4 kálium-permanganát és hidrogén-peroxiddal H2 O2.
1. Légi oxigén O2
Oxigén - egy viszonylag gyenge oxidálószer. A oxidáló képessége ténylegesen nem alkalmazzák szerves anyagok, és számos, az aerob mikroorganizmusok ez egy szükséges komponense a létezését a közegben. Az oxigén hatékonyan oxidálja száma oldott szervetlen ionok, mint például a vas és a mangán. Légköri oxigént kell ezeknek a fémeknek a legmagasabb oxidációs állapotú, megkönnyítve hidrolízis és az átmenet oldhatatlanná az ezt követő szűrési. Az oxigén alkalmazása széles körben elterjedt a háztartási és kereskedelmi vízkezelés, elsősorban a vas eltávolítása rendszerek és demanganation. Stage telítettsége víz oxigén a levegőben volt egy közös név - levegőztetés vizet. A képtelenség oxigén oxidálni szerves anyagok szerepelnek a sejt protoplazma különböző mikroorganizmusok előre meghatározott hiánya fertőtlenítő tulajdonságok jellemző erősebb oxidáló szerekkel. A hidrogén-szulfid egy viszonylag erős redukálószer, csak akkor lehet oxidálja oxigén katalizátor jelenlétében.
Ózon - az egyik legerősebb oxidánsok alkalmazott vízkezelés. ózon vízkezelés vezet gyorsabb bomlása szerves anyagok, fehérítő, fertőtlenítő, kiküszöbölve a szagokat és ízeket, mint a hagyományosan használt klór. Ezzel szemben a hagyományos kezelés a víz klórral, ózonnal önmagában nem képez toxikus másodlagos oxidációs termékek. A nagy oxidáló képessége ózon alapul világossági visszarúgás aktív oxigénatom O3 → O2 + O. Az ózon oxidálja lényegében az összes fémek oxidjai. Ózon - instabil gázok gyorsan elbomlik vízben formában oxigén. Ez a tulajdonság okozza egyrészt az az előnye - ökológiai biztonsága ózon, másrészt hátránya - a hiányzó meghosszabbítás fertőtlenítő akció. A dózisok az ózon visszaszorítani a bakteriális tartalom tartományban 1,5-3 mg / l a kontroll a vírus-tartalmat - 3 és 5 mg / l, a tartási idő 5-10 perc.
Különös jelentőséget kap a klórozása a pH, mivel ez képezi az értékét határozza meg a klórvegyületek vízben és annak aktivitását. Oldódási molekuláris klórt a vízben történik a képződése hipoklórossav és sósav reakciójával: Cl2 + H2 O = HOCl + HCI. A hipoklórossav leválhatnak HOCl → H + OCl -. A mennyiség az elemi klór, hipoklórsav és anion OCI - úgynevezett szabad aktív klórt. A klór és a hlornovasistaya sav - erős oxidáló szerekkel, amelyek belépnek a víz az oxidációs reakcióban redukáló szerekkel, - vas, mangán, hidrogén-szulfid, sulfydami, nitrátok, cianidok, az ammónia, a szerves anyagokat.
Gyakran a víz formájában jelen lévő bikarbonát kétértékű vas (Fe 2+) oxidáljuk klórral egy ferri-klorid hidrolízisét oldhatatlan hidroxid. A kémiai reakció a oxidációjával vas a következő: 2Fe (HCO3) 2 + Cl2 + Ca (HCO3) 2 → 2Fe (OH) 3 ↓ + CaCl2 + 6CO2 (0,69 mg Cl2 / mg Fe). Ezt a reakciót a leghatékonyabban semleges pH, azt eredményezi, hogy csökkenti a víz és a savtartalom-fejlődés következtében a szabad szén-dioxid. Szervetlen vas oxidációs reakció nagyon gyors, mivel a szerves komplexek vas reakció lényegesen lassabb.
A kétértékű mangán (Mn 2 +) oxidált klórt és vizes hipoklóros sav oldható tetravalens mangán-dioxid (Mn 4+). A reakció az alábbiak szerint: Mn 2+ + Cl2 + 4OH-t - → MnO2 ↓ + 2CI - + 2H2 O (1,29 mg Cl2 / mg Mn). A reakció jó hatásfokkal végbemegy lúgos közeg pH-ját a 8-10, lassuló pH-t csökkentjük felé semleges mutató. Így minél magasabb a pH, annál gyorsabb az arány a mangán oxidáció. A savas környezetben a reakció lelassul, hogy egy teljes megszűnése.
Szulfid anion (S 2-) és hidrogén-szulfid H2 S gyakran vannak jelen a készítményben a talajvíz. Attól függően, hogy a pH-érték és a dózis a klór oxidálja a szennyeződések kolloid kén vagy kénsav (szulfátok). Az oxidációs reakció a következő: H2 S + Cl2 → S ↓ + 2 HCI (2,1 mg Cl2 / mg H2S). A reakció eredményeként a kolloid kén, igénylő koagulációs vagy szűréssel. Növekvő dózisaival az aktív klórt akár 8,4 mg / kg-os reakció végződik képződését kénsav és szulfátok: H2S + 4Cl2 + 4H2O → H2 SO4 + 8HCl (8,4 mg Cl2 / mg H2S). A teljes hidrogén-szulfid eltávolítása általában aktív klórt adag körülbelül 5 mg / kg-H2 S.
3.4 Nitrit (salétromsavas sót)
Reakciója hipoklóros sav és nitrit oxidációs végződik nitriteknek nitrátok (NO3 -) savtartalom a közeg: NO2 - + HCIO → NO3 - + HCI (1,54 mg Cl 2 / mg NO2 -).
Reakciói oxidációs klórral (hipoklórossav), cianid (CN -) terjed lúgos közeg pH-ját 8,5 feletti, és a következő: CN - + Cl2 + 2OH - → CNO - + 2 Cl - + H2 O (2,73 mg Cl2 / mg CN -).
Összesen közötti reakció ammónium- és klór komplexet és többfokozatú alkotnak mono-, di- és három klóraminok, ha nincs elegendő szabad klór (a tökéletlen oxidációjának szerves hipoklórossav), és le van írva a végső lépés a következők szerint: 2NH4 + + 3Cl2 → N2 + 6Cl - + 8H + (7,6 mg Cl2 / mg NH4 +).
A klór-dioxid - erős oxidálószer oxigén típusú. Hatékonyan oxidálják hidrogén-szulfid és szulfidok minden molekuláris állapotok, beleértve a szerves, gátolja a baktériumok növekedését, oxidálja a vas, a mangán, szerves. Oxidáló képesség klórdioxid, mint a molekuláris klórt. klór-dioxid ammóniával reagáltatjuk, de oxidálja nitrit ionokat nitrát ionokat. A klór-dioxidot gyakran használják, hogy megszüntesse szagokat okozta szerves vegyületek természetes eredetű, különösen a fenolos vegyületek. Ellentétben klór- képező fenollal és klór-specifikus kellemetlen szagú, klór-dioxid javítja az érzékszervi tulajdonságait, a víz és a szag -Taste oxidáló fenol szerves savak. Technológiai víz kezelése klór-dioxid nem okoz toxikus szerves anyagok oxidációs termékek.
Oldott mangán Mn 2+ oxidáljuk klór-dioxid oldhatatlan négyvegyértékű mangán-dioxidot. PH> 7-oxidációs 1 mg mangán kell 2,5 mg klór-dioxid. Az arány a mangán oxidációs reakció nő a növekvő lúgos környezetben.
Az oldott vas Fe 2+ oxidáljuk klór-dioxid alkotnak háromértékű Fe 3+. hidrolizál vas-hidroxid Fe (OH) 3. csapadékról szűréssel eltávolítjuk: CIO 2 + 5fe 2+ + 13H2 O -> 5fe (OH) 3 + Cl - + 11H +. Az arány a vas oxidációs reakció növelésével növekszik a közeg lúgossága. PH> 5-oxidációs 1 mg vas kell 1,3 mg klór-dioxid.
4.3 szulfidok, hidrogén-szulfid
Forrásai szulfidok a vízben helyreállítási folyamatok során fellépő bakteriális bomlása természetes szerves anyagok. klór-dioxid oxidációs reakció szulfid anion kiterjed alkotnak kolloid kén a pH-tartomány 6,5-8,5: 2ClO2 + S 2- -> SO4 2- + 2Cl -. Az oxidációs kénhidrogén igényel 1 mg 5,2 mg klór-dioxid. Kolloid kén igényel további koagulálás és szűrés.
5. Nátrium-hipoklorit NaCIO
6. kalcium-hipoklorit Ca (ClO) 2
Kalcium-hipoklorit tartalmaz több klór- és stabilabb, mint a nátrium-hipoklorit. Amikor a vízben oldott kalcium-hidroxidot alakít mellett hipoklórossav, A kapott oldat egy erősen lúgos kémhatású. Kalcium-hipoklorit használjuk ugyanabban az időben, mint egy erős oxidálószer, fertőtlenítő szer és lúgosító vízzel. A használata kalcium-hipoklorit javul, mint a víz keménysége, a karbonát stabilizáló pufferkapacitását víz és kémiai egyensúly.
7. Kálium-permanganát KMnO4
A kálium-permanganát kényelmes, hogy nem képez anyagok kellemetlen szagú, nem ad mellékhatásokat. A megoldás lehetővé teszi a hosszú távú tárolására. Mivel az erős oxidáló fellépés fogyasztott elsősorban interakció a szerves és szervetlen anyagok, a vízben, ami megakadályozza fertőtlenítő hatása. Amellett, hogy fertőtlenítő hatása kisebb, mint a klór és ózon. Ezért, a víz fertőtlenítéséhez kálium-permanganát ritkán alkalmazzák önmagában. Ezt alkalmazzák lefordítani sói kétértékű vas és mangán négy vegyértékű, amelyben könnyen hidrolizálódnak. A hátránya, kálium-permanganátot a magas költségek és kevés a túladagolás veszélye, mivel a mangán ivóvízben szabványosították 0,05 mg / l.