حذف آمونیاک به کمک ازن زنی در تصفیه آب

ازن با فرمول شیمیایی o3 تحت شرایط هوای آزاد، گازی آبی رنگ با بوی زننده است. برای تولید ازن، از یک منبع انرژی جهت تجزیه مولکول های اکسیژن o2 به اتم های اکسیژن o استتفاده می شود که این اتم های اکسیژن براثر برخورد با یکدیگر و واکنش با مولکول های اکسیژن ، ازن را تشکیل می دهند. ازن نسبتا نا پایدار بوده و در آب به سرعت تجزیه می شود و ایجاد رادیکال های آزاد مانند رادیکال هیدروکسل OH می کند. ازن و رادیکال های آزاد منتج از تجزیه ی آن اکسید کننده ی قوی تری نسبت به کلر هستند و می تواننند بسیاری از ترکیبات آلی و معدنی موجود درآب و فاضلاب را اکسید کنند. بنابراین ازن همانند بسیاری از اکسید کننده های قوی یک گند زدای موثر به شمار می رود.

در این بخش نتایج تاثیر ازون در حذف نیتریت، آمونیوم و همه باکتری ها موجود در آب را از جنبه های متفاوت مانند درصد موثر، pH و … بررسی کرده ایم.

گاز ازن به وسیله تخلیه الکتریکی مدل دستگاه (Model C 300, Erwin Sander Elektroapparatebau GmbH) تولید شده است.

سرعت تجزیه ازن فرایند پیچیده ای است که از pH، دما و غلظت اجزای آلی و غیر آلی آب تاثیر می پذیرد.

pH: ازن در pH بالاتر سریع تر تجزیه می شود و رادیکال های هیدروکسیل سریع تر شکل میگیرند و اکسیدان های مختلفی با واکنش پذیری ‌متفاوت‌ شکل می پذیرد.

دما: با تغیرات دما میزان سرعت گند زدایی تغییر میکند وبا کاهش دما میزان CT مورد نیاز افزایش می یابد. اجزای کربنات: قلیاییت کربناته و بی کربناته رادیکال های تولید شده توسط ازن را به دام می اندازند اما اساسا اثری بر تجزیه ی ازن ندارند واکنش قلیاییت با رادیکال ها تاحدودی کاهش کارایی گندزدایی را در pH بالاتر توجیه می کند زیرا معمولا قلیاییت بالاتر با ‌pH بالاتر ارتباط‌ دارد.

مواد معلق: مواد معلق برای باکتری ها مانند پناهگاه عمل می کنند و می توانند ازن مورد نیاز را افزایش دهند.

در سه شرایط متفاوت در دمای 27 درجه سلیسوس آزمایش ها انجام شد. نتایج ما نشان می دهد که ازن در حذف آمونیاک و کاهش بیومس باکتری ها موثر است و آمونیاک به وسیله ی ازن در مدت کوتاه تری نسبت به نیتریت اکسید می شود. pH، تاثیری در اکسیداسیون آمونیاک نداشت و اکسیداسیون آمونیاک حتی در pH های کمتر از 6/5 نیز اتفاق افتاد.

نمودار بالا تاثیر pH و دوز ازن در حذف آمونیاک نیتروژنی TAN در زمان ازن زنی در آب را نشان می دهد. همانطور که در شکل مشخص است با افزایش دوز ازن زنی در زمان تماس کمتری آمونیاک حذف شده است.

حذف total ammonia-N) TAN) در مدت 154 ساعت تصفیه با غلظت های متفاوت ازن از ازن تولیدشده اکسیدانت (OPO)

آمونیاک حذف شده از آب به وسیله ی ازون mg/h 90 در سه pH متفاوت

نمودار بالا سمت چپ تاثیر pH های متفاوت در زمان تماس های متفاوت در کاهش غلظت های آمونیاک و اکسیدانت آن به نیتریت را نشان می دهد. نیتروژن نیتراتی اندازه گیری شده در مقابل کاهش آمونیاک به صورت پیوسته اما با سرعت کم افزایش می یابد. تولید نیتریت همانند کاهش آمونیاک تفاوتی نسبت به تغییرات pH نشان نمی دهد. به ازای حذف 1/8 میلی گرم بر لیتر آمونیاک به کمک ازن زنی تنها 0/3 میلی گرم بر لیتر نیتریت تولید شده است که کمتر از %17 کل غلظت آمونیاک ورودی است.