Otsonointiprosessin desinfiointitehon optimointi talousveden ...

More documents

Recommendations

Info

8 lisimman suotuisaksi. Esimerkiksi mikropollutanttien poistossa taas radikaalireaktio on tehokkaampi, ja näin ollen radikaalien muodostumista kannattaa edistää AOPtekniikalla. (Gottschalk et al. 2010) Kuvassa 2.7 on esitetty yhteenveto suorasta ja epäsuorasta reaktiomekanismista sekä niiden vuorovaikutuksesta. Kuva 2.7 Otsonin suora ja epäsuora reaktiomekanismi. S=inhibiittori, R=reaktiotuote, M=mikropollutantti. (Gottschalk et al. 2010) Suora reaktiomekanismi on vallitseva sellaisissa vesissä, joissa radikaalireaktiot on estetty, esimerkiksi jos vedestä puuttuu radikaaliketjureaktion alkuunpanevia yhdisteitä (initiattorit), tai se sisältää paljon ketjureaktion pysäyttäviä yhdisteitä (inhibiittorit). Tavallisesti happamissa olosuhteissa (pH
9 Epäorgaaniset yhdisteet voivat reagoida orgaanisia yhdisteitä nopeammin otsonin kanssa, mutta suorat reaktionopeusvakiot vaihtelevat jopa 12 kertaluokan vaihteluvälillä. Myös epäorgaanisilla yhdisteillä nukleofiilisyys nopeuttaa reaktiota otsonin kanssa. Reaktiot ovat nopeampia ionisoituneiden tai hajonneiden epäorgaanisten yhdisteiden kanssa. (Gottschalk et al. 2010) Epäsuora reaktiomekanismi Epäsuorassa reaktiossa on mukana radikaaleja, molekyylejä joilla on pariton elektroni. Radikaalit ovat hyvin epästabiileja ja reagoivat välittömästi toisen molekyylin kanssa saadakseen puuttuvan elektronin. (Gottschalk et al. 2010) Otsonin radikaaliketjureaktion ensimmäisessä vaiheessa otsoni hajoaa initiaattoreiden (esimerkiksi -OH) vaikutuksesta ja muodostaa sekundäärisiä hapettimia kuten hydroksyyliradikaalit (OH•). Nämä reagoivat välittömästi ja epäselektiivisesti kohdemolekyylien kanssa. Reaktionopeusvakio on noin 10 8 –10 10 1/Ms. Hydroksyyliradikaali voi esimerkiksi ottaa puuttuvan elektronin kohdemolekyyliltä muodostaen vesimolekyylin. Tällöin elektronin menettäneestä kohdemolekyylistä tulee radikaali, joka reagoi edelleen jatkaen reaktioketjua. Jos taas hydroksyyliradikaali reagoi toisen radikaalin kanssa, ne neutraloivat toisensa ja ketjureaktio päättyy. (Gottschalk et al. 2010) Ensimmäisen vaiheen rektiossa hydroksidi-ioni ja otsoni muodostavat superoksidianionin ja yhden hydroperoksyyliradikaalin O 3 + OH − → O 2 − ∙ +HO 2 ∙. (6) Hydroperoksyyliradikaali on happo-emästasapainossa superoksidi-anionin kanssa HO 2 ∙↔ O 2 − ∙ +H + . (7) Radikaaliketjureaktiossa superoksidi-anioni reagoi otsonin kanssa muodostaen otsonidianionin. Tämä hajoaa välittömästi vetytrioksidin kautta hydroksyyliradikaaliksi O 3 + O 2 − ∙→ O 3 − ∙ +O 2 (8) HO 3 ∙↔ O 3 − ∙ +H + (9) HO 3 ∙→ OH ∙ +O 2 . (10) OH-radikaali voi reagoida otsonin kanssa seuraavasti: OH ∙ +O 3 → HO 4 ∙ (11) HO 4 ∙→ O 2 + HO 2 ∙. (12)
Page 1 and 2: JOHANNA CASTRÉN OTSONOINTIPROSESSI
Page 3 and 4: iii ABSTRACT TAMPERE UNIVERSITY OF
Page 5 and 6: v SISÄLLYS 1 Johdanto ............
Page 7 and 8: vii TERMIT JA NIIDEN MÄÄRITELMÄT
Page 9 and 10: 1 1 JOHDANTO 1.1 Tutkimuksen tausta
Page 11 and 12: 3 3 2 KIRJALLISUUS 2.1 Otsonin kemi
Page 13 and 14: 5 − d[O 3 ] dt = k ′ [O 3 ] 1 ,
Page 15: 7 Kuva 2.6 Lämpötilan vaikutus ot
Page 19 and 20: 11 Kuva 2.8 Radikaaliketjureaktion
Page 21 and 22: 13 reina, joten reaktioissa saattaa
Page 23 and 24: 15 − dN dt = k 1N, (17) josta saa
Page 25 and 26: 17 Edellä esitetyissä malleissa o
Page 27 and 28: 19 CT-arvot eivät ole aivan yksise
Page 29 and 30: 21 2.2.5 Otsonin vaikutus eri taudi
Page 31 and 32: 23 viruksiin että DNA-viruksiin on
Page 33 and 34: 25 Kuva 2.12 Lämpötilan vaikutus
Page 35 and 36: 27 Taulukko 2.5 Inaktivaatioteho C.
Page 37 and 38: 29 Moolivirtaus eli aineensiirtovuo
Page 39 and 40: 31 Kuva 2.15 Eri tekijöiden vaikut
Page 41 and 42: 33 Kuva 2.17 Otsonikontaktorin eri
Page 43 and 44: 35 2.4.2 Epäorgaanisten yhdisteide
Page 45 and 46: 37 3 TALOUSVEDEN VALMISTUSPROSESSI
Page 47 and 48: 39 asutusalueilta. Ravinne- ja bakt
Page 49 and 50: Saostus, hiutalointi ja laskeutus E
Page 51 and 52: 43 silla vain muutamasta näytteest
Page 53 and 54: 45 1990-luvulla veden laatu verkost
Page 55 and 56: 47 Kuva 3.3 Vanhankaupungin otsonoi
Page 57 and 58: 49 0,5-0,6 mg/l otsonijäännöksen
Page 59 and 60: 51 ja. Pitkäkosken hiekkasuodatetu
Page 61 and 62: 53 Kuva 3.7 Raakaveden, hiekkasuoda
Page 63 and 64: vettä pH:n säätökemikaalina. Ko
Page 65 and 66: 57 jotka käsittävät koko virtaam
Page 67 and 68:
59 imuputkeen jälkiviipymäaltaan
Page 69 and 70:
61 toisuus oli tasolla 10 4 pmy/ml.
Page 71 and 72:
63 lassa 7 vuorokauden ajan, jonka
Page 73 and 74:
65 Taulukko 4.4 Vakiotilan simuloin
Page 75 and 76:
67 5.2 Merkkiainekokeiden tulokset
Page 77 and 78:
69 Kuvassa 5.3 on esitetty kontakti
Page 79 and 80:
71 sonointitornista otetun näyttee
Page 81 and 82:
73 sonijäännös ennen koetta oli
Page 83 and 84:
75 tiin jo huomattavasti pienemmäl
Page 85 and 86:
77 Desinfiointitehon arviointia han
Page 87 and 88:
79 Taulukossa 5.10 on esitetty linj
Page 89 and 90:
81 Vastaavat kuvaajat kontaktialtai
Page 91 and 92:
83 vastaa todellisuutta. Todennäk
Page 93 and 94:
85 todennäköistä, että suurin o
Page 95 and 96:
87 6 JOHTOPÄÄTÖKSET JA JATKOTUTK
Page 97 and 98:
89 otsonipitoisuutta voi olla tarpe
Page 99 and 100:
91 Farooq, S., Akhlaque, S. 1983. C
Page 101 and 102:
93 LeChevallier M.W., Au, K. (eds.)
Page 103 and 104:
95 Sivaganesan. M., Marinas, B.J. 2
Page 105 and 106:
97 Zhou, H., Smith, D.W. 2000. Ozon
Page 107 and 108:
99 3. torni (mgF/l) 21 0,182 0,055
Page 109 and 110:
101 välisäiliö (mgF/l) 33 0,017
Page 111 and 112:
103 LIITE 2: DESINFIOINTIKOKEIDEN T
Page 113 and 114:
105 LIITE 3: VEDEN LAATU DESINFIOIN
show all

Otsonointiprosessin desinfiointitehon optimointi talousveden ...

You also want an ePaper? Increase the reach of your titles

Delete template?

Save as template?