Don műszaki közleménye, a trihalometánok Bagdad vízellátó rendszerének megismerése
Amin Abdulfattah Ahmad Amin
A klórozás a Bagdad vízellátó rendszerének leggyakoribb és gyakorlatilag nem alternatív módja a víz fertőtlenítésére. Ezzel kapcsolatban felmerül a kérdés, hogy az ivóvízben szabályozzák a trihalometánok (TGM) tartalmát. Kutatások megállapították, hogy egy jelentős része THM van kialakítva a folyamat a szállító víz mentén a víz csövek, a koncentráció a TGM hajlamos növelni, mint a távolság a szennyvíztisztító telepek a vízelosztó rendszer, és fejezi ki a kapcsolat a mennyiségű szabad maradék klór a vízben. Az eredmények azt mutatják, hogy a leghatékonyabb módja annak, hogy megoldja a problémát kialakulásának TGM vízzel hálózat Bagdad használja a klór-dioxid.
Kulcsszavak: vízellátó hálózat, klórdioxid, fertőtlenítés, ivóvíz, vízellátás, trihalometánok
Ábra. 1 - Tartomány TGM4 koncentrációk és átlagos értéke különböző pontjain Karkhu elosztó rendszer (1, 2) és Rasafa (3, 4) egy nyári (1, 3) és a téli (2, 4)
A táblázatban. Az 1. és a 6. ábrán látható. Az 1. ábra a THM koncentrációját mutatja a vizsgált két vízellátó rendszer különböző pontjain. A csapvíz hőmérséklete változott 18,5 ° C-on a kiindulási pont, hogy 22 ° C, télen és végpontok, illetve 30-32,5 ° C, nyáron. Ezekből az adatokból látható, hogy a téli TGM4 értékek nem haladják meg a szokásos 40 ug / l, az említett II lépés szabályzat [10] koncentrációban, kivéve a legtávolabbi pont Rasafa rendszer, amint azt minden pontján meghaladja a hálózat a nyáron. A rendelet 1. szakaszában [9] meghatározott 80 μg / l szabványt az év minden évszakában megfigyelték.
1. táblázat
A TGM4 koncentrációja (μg / l) Karja és Rasafa körzetének elosztórendszerének különböző pontjain
Karch Distribution System
Az 1. ábrán. A 2. ábra a függőség a koncentráció maradék klór TGM4 és a távolság a helyét a mintavevő állomás és egy vízkezelő rendszer a víz Rasafa és Al Karkhu. A távolság a víztisztító telep nem csatlakozik közvetlenül egy tartózkodási időt a víz a hálózatban, és, sorrendben, az érintkezési időt a klórt szerves anyagokkal, így, hogy meghatározza a „kor” víz választották értéke maradék klór a csapvízben [11].
b)
Ábra. 2. - A TGM4 és a maradék klór koncentrációjának függvénye a víz eloszlás kezdeti pontjának és a végső elosztási pontnak (nyáron és télen): a - Karkh; b - Rasafa
Minden évszakban TGM4 megfigyelt növekedése a koncentráció maradék klór csökkenő koncentráció a növekvő távolságra a kezdeti pontot a víz eloszlása és az érintkezési idő növelhető a szabad klór és a szerves anyag, és amelyet támogat az elméleti tanulmányokat [12]. Átlagosan a TGM4 teljes szintjének mintegy 30-38% -a alakul ki a víz áramlási hálózaton keresztüli mozgása során.
Nyáron magasabb THM-értéket figyeltek meg, mivel magasabb hőmérsékleten nő a szabad klór és a szerves anyag kölcsönhatása. A nyáron a TGM4 koncentráció növekedési üteme is magasabb volt (1,3-1,4-szer), mint télen. A THM kialakulásához elengedhetetlen a klór dózisa, amely a meleg szezonban általában megnövekszik a megismételt mikrobiológiai vízszennyezés kockázata miatt. A vizsgálatok azt mutatják, hogy a szerves klórvegyületek mennyisége közvetlenül arányos a beinjektált klór adagolásával [6, 13]. Ezt a tendenciát megfigyelték a Bagdadban található vízkezelő üzemek is: a nyáron a klór dózisának 20% -kal történő növekedése azonnal befolyásolta a THM szintjét a hálózat elején. A maradék klór és a TGM4 koncentráció közötti korrelációs együttható -0,83 ... -0,98 volt.
Az 1. ábrán. A 3. ábrán a négy szerves klórvegyület (CHCl3, CHCl2Br, CHBr2C1, CHBr3) koncentrációja látható a Karkh vízrendszerben, és a 3. ábrán a Karkh vízrendszer koncentrációja látható. 4 - a szerves klórvegyületek koncentrációjának átlaga az összes vizsgált BOC esetében. A grafikonok azt mutatják, hogy a százalékos bróm vegyületek (CHCI 2 Br, CHBr2 Cl és CHBr3) körülbelül háromnegyede a teljes összeg a szerves klórtartalmú vegyületek. Ez leginkább annak köszönhető, hogy a bromid jelenlétében források vízben, ezzel is növelve a koncentrációját brómozott vegyületek THM az összes szennyvízkezelő létesítmény Bagdadban, és a legmagasabb a Karkhu [14].
Ábra. 3. - Az organikus szerves klórvegyületek tartalmának változása nyáron, a víz eloszlási kezdőpontja és a Karkha rendszer végső elosztási pontja közötti távolságtól függően
Ábra. 4. - A fő szerves klórvegyületek tartalmának változása a vizsgált BOC-ban a nyári időszakban
A klórozott ivóvízben lévő halogén-szerves vegyületek fő forrása a benne lévő szerves anyagok. A klórozási eljárásban a trihalometánok képződésének csökkentésére szolgáló egyik hatékony módszer a szerves komponensek víz eltávolításának a víztisztítás kezdeti szakaszában történő eltávolítása. Azonban a legmagasabb mennyiségű szerves klórvegyület képződik vízben az elsődleges klórozás során, mielőtt a szennyeződést eltávolítják. Ezért a THM ivóvízben megnövekedett tartalmának problémáját megoldó hagyományos módszerek a klórozás ózonosítással és víz szorpciós kezelésével történő helyettesítéséből állnak. Az ózon-szorpciós technológia hiánya azonban a végrehajtás magas költsége, mind a tőke, mind a mûködõképesség.
Jelenleg az új módszerek fertőtlenítés kombinációján alapuló ultrahangos kavitációs és víz ózonnal vagy ultraibolya fény alkalmazása az elektromos kisülések stb [15]. Így a kínai tudósok fotokémiai katalizátort fejlesztettek ki palládium nanorészecskékkel, amelyek - akár a hétköznapi fénynek is kitéve - rendkívül magas fertőtlenítő hatásúak [16]. Sajnálatos módon mindezen módszereknek nincs utóhatása, ami korlátozza alkalmazási körüket. Ritka kivétel a polihexametilén-guanidin-hidrokloridon alapuló készítmények - a nem oxidatív hatású biocidok, amelyek hosszú ideig megtartják hatékonyságukat [17].
A THM kialakulásának problémájára az egyik hatékony megoldás a klór-dioxid alkalmazása. A klórdioxidot (ClO2) a vízkészítés területén használják fertőtlenítésére, miközben oxidatív folyamatokat hajtanak végre. Amikor a klórdioxidot vízben oldják, klorid (HClO2) és klór (HClO 3) sav keletkezik. Klorátok (ClO3 -) erős oxidáló ereje, többször is magasabb, mint az oxidáló képessége a hipoklórossav (HCIO), és a hipoklorition képződött vízben folyékony klór és nátrium-hipoklorit, vagy kalcium.
A klór-dioxid alkalmazása gyakorlatilag teljesen kiküszöböli a trihalometánok képződését [18]. Ennek oka, hogy klór-dioxid jelenlétében ivóvízben nincs klórozási reakció. Anyagok, amelyek okoz kellemetlen szag és íz a víz, például, fenolok és ezek lebomlási termékei, oxidáljuk klór-dioxid, és át semleges íze és illata az anyag, amely lényegesen javítja a ivóvíz minősége.
A mikroorganizmusok klórdioxiddal való megsemmisítésének mértéke növekszik a pH növekedésével. A klórdioxid nem reagál az ammóniummal és vegyületeivel. Ez jelentős különbség a hipokloritoktól, amelyek kloramint képeznek az ammóniummal, ami negatív hatást gyakorol a fertőzöttségre és a kezelt víz ízére.
A klór-dioxid vízben nagyon stabil. A felszívódás befejezése után a felesleg hosszú ideig megmarad, ami fontos a széles körű csővezetékek és tartályok környezetében, hogy hatékonyan megakadályozzák a víz újraszennyeződését.
A táblázatban. A 2. ábra a Tigris-folyó és a kalcium-hipoklorit és a klór-dioxid kezelésének összehasonlítását mutatja. A vizsgálatokat a lehető legmagasabb 0,4 mg / l dózisban hajtották végre, amelynél a klór-dioxid biztonságos mennyiségben oxidációs melléktermékeket képez [18].
3. táblázat
Trihalometánok képzése a víz fertőtlenítésével kalcium-hipoklorit és klórdioxid alkalmazásával
A trihalometánok koncentrációja, mg / l
Figyelembe véve a fizikai és fizikai-kémiai tulajdonságok sajátosságait, a klór-dioxidot csak a felhasználás helyén lévő vizes oldatok formájában állítják elő speciális műszerek alkalmazásával. A klórdioxidot nátrium-kloritból (NaClO2) és klórból (Cl2) vagy nátrium-kloritból és savból, előnyösen sósavból állítják elő.
A maximális index maradó mennyisége fertőtlenítőszer a vízben kezeljük orosz szabványoknak klorit 0,2 mg / L [19], és 0,8 mg / l - klórdioxid az USA-ban szabványok [9].