-
KHÁI NIỆM VỀ OZONE
1.
Ozone là gì?
Vào năm 1785, Ông Van Marum nhà bác học người Đức đã phát hiện ra khí O3. Năm 1840 nhà khoa học Schonbein đặt tên là“Ozone”, Ozone gồm ba nguyên tử Oxy, là một chất khí không màu, ở nồng độ cao có ánh tím, tan trong nước, có khả năng oxi hóa mạnh. Trong tự nhiên nồng độ Ozone phân bố ở:
Tầng Ozone : 10 – 20 ppm Đại dương : 0.05 ppm
Rừng cây : 0.01 ppm Khu dân cư : 0.005 ppm
2. Tính chất đặc trưng:
§ Vật lý:
- Trọng lượng phân tử :48 g
- Nhiệt độ sôi ở áp suất bình thường :(-111,9 0.3)oC
- Nhiệt độ giới hạn :(-12.20.1)0C
- Áp suất tới hạn :55.30x105 Pa
- Entanpi tự do tạo ra một mol ở –298oK (dưới P = 1.013x105Pa):(342.220 ± 240)Cal
- Mật độ so với không khí :1.657
- mV trong các đktc (OoC, -1.13x105 Pa) :2.143kgN/m3
§ Hóa học:
- Tốc độ phân hủy cao.
- Khả năng oxi hóa khử mạnh.
· Khử trùng (khả năng khử khuẩn của Ozone gấp 3000lần Cholorine)
· Khử mùi
· Khử màu
· Khử một số kim loại nặng
· Tham gia chuyển hóa một số chất
3. Nguyên lý tạo Ozone:
Ozone được tạo ra khi có hiện tượng sấm chớp trong tự nhiên, sóng của đại dương, thác nước,…. Ứng dụng hiện tượng tự nhiên khí Ozone được tạo ra theo nguyên lý dùng một điện trường cao thế tác động lên dòng khí có chứa oxi được bơm từ ngoài vào, dưới tác động của điện trường cao thế tách oxi phân tử thành oxi nguyên tử và oxi nguyên tử kết hợp với oxi phân tử tạo thành O3 hay Ozone.
Ozone được ứng dụng để:
· Xử lý khí thải
· Xử lý nước thải
-
OZONE CÓ NHỮNG TÍNH CHẤT ĐẶC TRƯNG CƠ BẢN SAU
-
Khả năng diệt khuẩn của Ozone trong nước:
|
Vi khẩn gây bệnh |
Nồng độ Ozone (ppm) |
Nhiệt độ (oC) |
Thời gian (phút) |
Hiệu suất (%) |
|
Traphylococcus aureus |
0.5 |
25 |
0,25 |
100 |
|
Salmonella Typhimurium |
0.5 |
25 |
0,25 |
100 |
|
S.flexneri |
0.5 |
25 |
0,25 |
100 |
|
Echerichia coli |
0.5 |
25 |
0,25 |
100 |
|
Echerichia coli |
0.01 |
25 |
1 |
100 |
|
Echerichia coli |
0.19 |
28 |
5 |
100 |
|
Echerichia coli |
0.53 |
1 |
1 |
100 |
|
Echerichia coli |
0.072 |
- |
30 |
100 |
|
Echerichia coli |
0.144 |
- |
10 |
100 |
-
Khả năng khử màu của Ozone so với một số chất:
|
Mẫu |
Nồng độ màu |
COD (mg/l) | ||||||
|
Trước |
Sau xử lý |
Trước |
Sau xử lý | |||||
|
Cl2 |
ClO2 |
O3 |
Cl2 |
ClO2 |
O3 | |||
|
A |
240 |
- |
8 |
0 |
2,800 |
- |
750 |
0 |
|
B |
352 |
98 |
14 |
0 |
1,394 |
1.060 |
80 |
0 |
|
C |
156 |
72 |
10 |
0 |
996 |
118 |
40 |
0 |
|
D |
108 |
32 |
3 |
0 |
1,316 |
408 |
120 |
0 |
-
Khả năng oxi hóa hoàn toàn của ozone đối với các hợp chất hữu cơ:
|
Hợp chất hay phân tử |
Sau xử lý |
Vận tốc |
|
Aromatic compounds |
CO2 + H2O + O2 |
trung bình |
|
Aliphaticcompounds |
CO2 + H2O + O2 |
trung bình |
|
Formaldehyde |
H2CO3+ CO2 + H2O |
nhanh |
|
Formic Acid |
CO2 + H2O |
nhanh |
|
Ethylene |
CO2 + H2O |
trung bình |
|
Methan |
CO2 + H2O |
trung bình |
|
Organic Acids |
CO2 + H2O + O2 |
nhanh |
|
Sulphur compounds |
CO2 + H2O + SO3 + O2 |
nhanh |
|
Trichloroethylene |
CO2 + H2O + HCl |
nhanh |
-
Ozone khử thuốc trừ sâu, Thuốc bảo vệ thực vật
|
Thuốc bảo vệ thực vật |
pH 7,2; 5 oC; O3/DOC = 1,0 |
pH 7,2; 20 oC; O3/DOC = 1,0 |
pH 8,3; 20 oC; O3/DOC = 1,0 |
|
diazinon |
86 |
92 |
92 |
|
dimethoate |
97 |
97 |
97 |
|
parathion-methyl |
85 |
91 |
91 |
|
diuron |
91 |
95 |
98 |
|
linuron |
67 |
81 |
89 |
|
methabenzthiazuron |
78 |
90 |
94 |
|
metobromuron |
83 |
91 |
94 |
|
MCPA |
83 |
87 |
90 |
|
MCPP |
91 |
93 |
93 |
|
chlortoluron; isoproturon; metoxuron; vinclozolin |
> 99 |
> 99 |
> 99 |
· Chú thích: - Hiệu suất tính theo %.
- O3/DOC = 1,0 tương ứng với 1mg Ozone/ 1mg thuốc trừ sâu.
-
Khả năng tham gia chuyển hóa một số chất của Ozone:
|
Hợp chất hay phân tử |
mgO3/mg |
Vận tốc |
|
Ammonia to Nitrate (NH3® NO2 ® NO3) |
4.0 |
chậm |
|
Nitrite to Nitrat (NO2 ® NO3) |
1.04 |
nhanh |
|
Cyanide to Cyanate ® N + H2O |
3.1 |
nhanh |
|
Ferrous Iron to Ferric Hydroxide (FeCO3 ® Fe(OH)3) |
0.43 |
nhanh |
|
Rhdochrossite (MnCO3 ® MnO3) |
0.88 |
trung bình |
|
Manganese Dioxide to Permanganate |
2.20 |
chậm |
|
Sulfide to Sulfate (S ® SO3 ® SO4) |
6.0 |
nhanh |
|
Color TOC (per mg of Carbon) |
1 ¸ 3 |
trung bình |
|
Color DOC (per mg of Carbon) |
1 ¸ 3 |
nhanh |
|
Natural Organic Matter (per mg TOC/lower MW Carbon) |
³ 4 |
nhanh |
|
Coagulation – misc |
0.5 ¸ 1.5 |
nhanh |
|
Precippitation – misc |
0.5 ¸ 2.0 |
nhanh |
-
Khả năng diệt khuẩn của Ozone so với một số chất sát trùng khác:
(hiệu suất đạt 99%), (mg/l,min.)
|
Chất tẩy |
Vi khuẩn đường ruột |
Virus |
Bào tử vi khuẩn |
Nang bào |
|
Ozonized water |
0,01 |
1 |
2 |
10 |
|
Hypochlorous acid |
0,2 |
5 |
100 |
100 |
|
Chlorite ions |
20 |
200 |
1.000 |
1.000 |
|
Monochloramine (NH2Cl) |
50 |
1.000 |
5.000 |
200 |
-
KỸ THUẬT OZONE TRONG XỬ LÝ NƯỚC THẢI
-
Tại sao xử lý nước thải là cần thiết?
§ Làm nguồn nước tự nhiên ngày càng trở nên ô nhiễm
§ Ảnh hưởng đến sức khoẻ con người
§ Làm ô nhiễm môi trường không khí xung quanh
§ Làm mất cân bằng sinh thái
§ Mất vẻ mỹ quan đô thị
§ Tác động đến đời sống sinh vật nói chung.
Nước là phương tiện lan truyền các nguồn bệnh, trong thực tế bệnh lây qua môi trường nước là nguyên nhân chính gây ra bệnh tật & tử vong, nhất là ở các nước đang phát triển. Ở các nước này, bệnh tật đã làm tổn thất 35% tiềm năng sức lao động.
Phần lớn sự phát triển của các ngành công nghiệp đều gây tác động mạnh đến môi trường.
¯ Nhu cầu nước và lưu lượng nước thải của một số ngành công nghiệp
|
NGÀNH CÔNG NGHIỆP |
TÍNH CHO |
NHU CẦU CẤP NƯỚC |
LƯU LƯỢNG NƯỚC THẢI |
|
Sản xuất bia |
1l bia |
24l |
5,65l |
|
Tinh chế đường |
1T củ cải đường |
10 – 20m3 |
10 – 20m3 |
|
Sản xuất bơ sữa |
1T sữa |
5 – 6l |
5 – 6l |
|
Sản xuất xà phòng & chất tẩy rửa |
- |
300m3/người/năm |
- |
|
Sản xuất nước khoáng & nước chanh |
- |
450m3/người/năm |
- |
|
Nhà máy đồ hợp rau quả |
T sản phẩm |
- |
1,5 – 4,5l |
|
Giấy trắng |
1T |
300m3 |
- |
|
Giấy không tẩy trắng |
1T |
200m3 |
- |
|
Giấy tẩy trắng |
1T |
500 – 550m3 |
- |
|
Sợi nhân tạo |
1T sản phẩm |
150 – 200m3 |
100m3 |
|
Xí nghiệp tẩy trắng |
1T |
- |
1000 – 4000m3 |
|
Sợi bông |
1T sợi |
120m3/người/năm |
- |
|
Dược |
- |
34m3/người/năm |
- |
|
Hóa chất |
- |
1600m3/người/năm |
- |
| < Lùi | Tiếp theo > |
|---|
