Prognozowanie stężeń bromianów(V) i bromowych pochodnych metanu - ubocznych produktów procesu ozonowania wody

W pracy przedstawiono równania korelacyjne opisujące stężenie bromianów(V) i trihalometanów zawierających atomy bromu, powstających podczas ozonowania wód zawierających bromki, w zależności od takich parametrów procesowych, jak stężenie początkowe bromków, azotu amonowego, wodorowęglanów i ogólnego węgla organicznego, pH wody i jej temperatura, dawka ozonu, czas jego oddziaływania oraz warunki hydrodynamiczne komory kontaktowej. Zależności te, opracowane na podstawie wyników doświadczeń laboratoryjnych, wykonanych w układzie przepływowym, poddano weryfikacji. w oparciu o wyniki pomiarów przeprowadzonych na rzeczywistych obiektach technicznych (ZPW "Strumień", "Dziećkowice" i "Goczałkowice"). Wybór obiektów podyktowany był różnicami w konstrukcji komór kontaktowych wody z ozonem i zróżnicowanym składem fizyczno-chemicznym wody oraz odmiennymi warunkami technologicznymi. Uzyskane wyniki potwierdziły przydatność opracowanych modeli empirycznych do prognozowania stężeń analizowanych produktów ubocznych procesu utleniania ozonem. Większość odchyleń wartości przewidywanych od zmierzonych mieściła się w granicach błędów pomiaru. Weryfikacja zyskana w skali technicznej świadczy o dobrych właściwościach prognostycznych opracowanych zależności.

Formation of bromate and brominated THMs during ozonation of bromide-containing water was studied under different process parameters. The results of the tests performed in a fine-bubble column operated in a co- and countercurrent mode are summarized in the form of empirical formulas that facilitate the prediction of bromate and brominated THM formation in terms of the basic parameters of the conventional ozonation process. The parameters taken into account were as follows: initial concentration of bromide ions, total organic carbon and ammonia nitrogen, pH, temperature and alkalinity of water, ozone dose, mean residence time and a selected parameter describing the hydrodynamics of an ozone contactor. In the latter case, a number of tanks-in-series, a dispersion number or a velocity gradient were considered alternatively. The correlation equations derived were also verified. Apart from an internal validation of the models, some examples of their full-scale validation a are presented. The results of the validation show that the empirical formulas proposed in this study allow for an overall prediction of both bromate and brominated THM concentrations, i.e., formed through the molecular and radical pathways under ozonation process.