Bublikova

СОВРЕМЕННОЕ АППАРАТУРНОЕ ОФОРМЛЕНИЕ ПРОЦЕССА ОЗОНИРОВАНИЯ ПРИ ВОДОПОДГОТОВКЕ И ОБРАБОТКЕ СТОЧНЫХ ВОД

Бубликова Е. В., Национальный технический университет "Харьковский политехнический институт" (г. Харьков, Украина)

Водные ресурсы Украины, основную часть которых составляет речной сток, классифицируются как загрязненные. В настоящее время произошли существенные изменения в научных представлениях о влиянии качества воды на здоровье человека. В первую очередь это относится к уточнению критериев качества воды. Повышение требований к качеству воды стимулирует развитие технологий, направленных на совершенствование процессов водоподготовки и обеззараживания.
Применяемые технологии очистки питьевых и сточных вод наряду с удалением взвешенных частиц предусматривают окисление примесей с использованием различных окислителей, эффективность которых определяется величиной окислительно-восстановительного потенциала, скоростью взаимодействия окислителя с веществами, удаляемыми из воды и рядом других факторов.
Для многих отраслей промышленности реализация стратегии устойчивого развития требует создания гибких, эффективных и надежных локальных систем водоподготовки и обезвреживания промстоков, использования в технологических процессах очищенной сточной воды. В результате всестороннего анализа различных способов окисления был сделан вывод о необходимости применения озона. Озонирование обладает рядом преимуществ перед другими методами обработки воды, одним из которых является универсальность. Благодаря высокой окислительной способности озона процесс очистки воды осуществляется при нормальной температуре, при этом одновременно происходит окисление примесей, дезодорация и обеззараживание вод.
Традиционно процесс озонирования предполагает использование следующего необходимого оборудования: озоногенератора для производства озона; реактора (контактной камеры) для обеспечения ввода озоновоздушной смеси в воду и контакта с примесями; приборов контроля озона в воде и в воздухе; деструктора для разложения озона, не прореагировавшего с водой.
При трехстадийном аппаратурном оформлении процесса озонирования - станция генерирования озона, реактор озонирования, нейтрализаторы - "узким" местом, снижающим общую эффективность процесса, являются реакторы озонирования, задача которых - растворение (абсорбция) озона в воде из газовой фазы. Они обладают малой производительностью и сравнительно низкой эффективностью. Традиционные колонные реакторы для озонирования обладают большими габаритными размерами и высокой металлоемкостью, барботажные камеры - низкой эффективностью, а акустические системы озонирования требуют сложного дополнительного аппаратурного оформления. Это указывает на необходимость смены подходов к проведению массообменных процессов, используемых для решения экологических задач.
Основные требования, предъявляемые к процессу абсорбции озона из газа в жидкость, это максимальная поверхность раздела между фазами и высокий коэффициент массопередачи. Для решения указанных проблем в качестве устройства для смешения воды и озоновоздушной смеси предлагается использовать центробежный контактный аппарат, который позволит существенно интенсифицировать процесс абсорбции озона потоком воды, а также сократить длительность процесса озонирования.
Установка работает в режиме противотока воды и озоновоздушной смеси. Для более полного поглощения озона возможна как одно-, так и двухступенчатая схема подключения аппаратов. Оборудование модульное и компактное.
В абсорбционном контактном аппарате взаимодействие фаз осуществляется в условиях высокой турбулентности потоков, развиваемой под действием вращающегося ротора. В аппарате обеспечивается создание высокой межфазной поверхности контакта в единице объема (2000 м2/м3 и более) за счет тонких пленок, мелких капель жидкости и высокой скорости обновления поверхности. Характерной чертой указанного аппарата является как высокая производительность, так и адаптивность к изменению подачи потоков.
Предлагаемая установка для озонирования превосходит известные по интенсивности массопереноса, что обусловливает ее высокую эффективность.
Использование центробежных аппаратов в качестве контактных аппаратов для озонирования в установках водоподготовки и очистки позволит существенно улучшить технико-экономические характеристики этих процессов и уменьшить габариты оборудования.
Возможна разработка малоотходных технологий на базе центробежных аппаратов, создание стационарных и мобильных малогабаритных высокопроизводительных установок для локальной водоподготовки и очистки вод.

MODERN DESIGN OF OZONIZATION PROCESS FOR WATER PREPARATION AND WASTEWATER RECLAMATION

Bublikova Е. V., National Technical University "Kharkov Polytechnic Institute", Kharkov, Ukraine

A centrifugal contact apparatus is offered to use in order to mix water and ozone-air mixture. This intensifies the ozone absorption process by a water stream as well as reduces the duration of ozonization process essentially.

Главная страница
Сведения об авторах