Uticaj O3/H2O2 procesa i koagullacije na promenu sadržaja prirodnih organskih materija u vodi

Uticaj O3/H2O2 procesa  i koagullacije na promenu sadržaja prirodnih organskih materija u vodi

1.    UVOD

Značaj vode za ljude, za  živi svet, za planetu kao celinu, za ekosisteme, veoma je   velik i mnogostruk, počev od toga da je voda uslov života pa do mnogih drugih funkcija. Prema tome voda je jedna od najvažnijih materija u prirodi jer nalazi najrazličitiju primenu u čovekovom delovanju: služi za piće i pripremu hrane, za odražavanje lične higijene, koristi se u industriji, poljoprivredi, saobraćaju itd. Pokriva 71% površine Zemlje i predstavlja najrasprostranjeniju životnu sredinu.

Priprema vode za piće je veoma kompleksna oblast u kojoj je angažovan značajan deo naučnih i stučnih potencijala u svetu. Sve veći  zahtevi u pogledu kvaliteta i kvantiteta vode za piće s jedne strane, i sve zagađeniji resursi voda s druge strane, uslovljavaju intenzivna istraživanja u ovoj oblasti u poslednje dve decenije. U traženju adekvatnog rešenja u obezbeđivanju dovoljne količine kvalitetne vode za piće, inoviraju se stare i uvode nove tehnologije (Klašnja, 1999).

Voda sadrži prirodne organske materije (POM) koje nastaju kao rezultat interakcija između hidrološkog ciklusa i biosfere i geosfere. Konvencionalni tretman voda koje sadrže POM podrazumeva koagulaciju/flokulaciju primenom neorganskih koagulanata kao što su gvožđe hlorid i polialuminijum hlorid. Ovi procesi uklanjaju POM adsorpcijom na flokulama, pri čemu se može postići uklanjanje rastvorenog organskog ugljenika (DOC) od 50-80%. Proces koagulacije i flokulacije je neminovan u procesnim šemama pripreme vode za piće koje sadrže visoku koncentraciju POM.

Ozon je izuzetno jako oksidaciono sredstvo i sa organskim jedinjenjima prisutnim u vodi reaguje znatno brže nego druga oksidaciona sredstva. Uspešna primena ozona i aktivnog uglja u tretmanu vode omogućava efikasno uklanjanje zagađenja, kao što su: fenoli, deterdženti, ugljovodonici, hlororganska jedinjenja, rastvorena organska jedinjenja, teški metali, jedinjenja koja daju vodi ukus i miris, gvožđe, mangan i dr. Efekti postupka ozonizacije u procesu pripreme vode za piće zavise od mesta primene ozonizacije, vremena kontakta, konstrukcije kontaktnih kolona, primenjenih doza i drugih arametara (Takić, 2008).

Sagledavanje primene ozona u tretmanu vode za piće kompletno je tek kada se uzmu u razmatranje i unapređeni oksidacioni procesi koji se baziraju na primeni hidroksil radikala kao oksidacionih komponenti, čiji je osnovni izvor ozon. Kombinacija O3/H2O2 (perokson proces) je jedan od najčešće primenjivanih unapređenih oksidacionih procesa u tretmanu vode za piće, obzirom da se konvencionalni proces ozonizacije relativno lako prevodi u ovaj unapređeni oksidacioni proces, direktnim doziranjem H2O2 u ozonizacioni sistem (Hoigne, 1998).

2. OPŠTI DEO    

2.1.  PRIRODNE ORGANSKE MATERIJE PRISUTNE U VODI

Prirodne organske materije (POM), ili kako se još nazivaju u literaturi huminske materije su glavni organski sastojak zemljišta. Jedan njihov deo je rastvorljiv u vodi i iz njega potiču prirodne organske materije prisutne u vodama. Iako se ne radi o zagađivačima, a ponajmanje o zagađivačima za čiji nastanak je kriv čovek, huminske materije su u vodi, naročito u vodi za piće, nepoželjne (Petrović i dr., 2007).
Kompleksnost i raznovrsnost strukture i sastava prirodnih organskih materija je posledica porekla, uslova i vremena u toku koga se formiraju.
     
Osobine i rasprostranjenost POM

Od drugih organskih materija koje se mogu naći u vodi i zemljištu, POM se razlikuju po tome što ne poseduju specifične fizičke i hemijske karakteristike koje imaju organske materije tačno definisane strukture. Tamno su obojene (od žute do braon boje), slabo kisele, uglavnom aromatične, hidrofilne, tipa polielekrotolita (molekulska težina im se kreće od nekoliko stotina do nekoliko hiljada, pa i destina hiljada). Teško su biodegradabilne i predstavljaju  važan izvor ugljenika (Bayer i dr., 1984). Iz zemljišta dospevaju  u površinske i podzemne vode dajući visok procenat ukupnog rastvorenog  ugljenika: 60-80% u površinskim vodama (Reuter i Perdue, 1977) i 5-66% u podzemnim vodama (Thurman, 1979).