ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНЕ ДОСЛІДЖЕННЯ ПРОЦЕСУ ЗНЕЗАРАЖЕННЯ ВОДИ ОЗОНУВАННЯМ ДЛЯ КОМПАКТНИХ СИСТЕМ ОЧИЩЕННЯ
DOI:
https://doi.org/10.20998/2413-4295.2026.01.14Ключові слова:
озонування води, знезараження, КУО, CT-показник, компактні системи очищення, питна водаАнотація
У сучасних умовах погіршення якості водних ресурсів та обмеження доступу до централізованих систем водопідготовки актуальним є розроблення ефективних компактних технологій знезараження води. Одним із перспективних методів є озонування, яке забезпечує інтенсивне окиснення органічних речовин та інактивацію мікроорганізмів. Метою роботи є експериментальне дослідження процесу знезараження води під час озонування залежно від режимів подачі озону та тривалості обробки з визначенням раціональних параметрів для використання у компактних пристроях очищення. На підставі проведених експериментальних досліджень встановлено, що процес знезараження має експоненціальний характер, причому найбільш інтенсивне зниження мікробіологічного забруднення відбувається на початкових стадіях обробки. Визначено, що при інтенсивності озонування 0,8 мг/л ефективність процесу є недостатньою для досягнення нормативних показників якості води, тоді як збільшення інтенсивності до 1,6 мг/л забезпечує суттєве прискорення інактивації мікроорганізмів. Найбільш ефективні результати отримано при інтенсивності 2,4 мг/л, за якої досягається максимальне зниження кількості колонієутворюючих одиниць протягом 5 хвилин обробки. Встановлено, що ефективність процесу визначається не лише інтенсивністю подачі озону, але й тривалістю контакту, а також інтегральним показником CT, який характеризує сумарний вплив концентрації озону та часу. Показано, що досягнення рівня КУО <10⁴ КУО/см³ відповідає діапазону CT ≈ 1–3 мг·хв/л. Доведено, що оптимальні результати досягаються при поєднанні високої інтенсивності озонування та достатнього часу обробки, а застосування імпульсного режиму подачі озону дозволяє підвищити ефективність масопереносу та знизити енергоспоживання процесу. Отримані результати підтверджують доцільність використання озонування як ефективного етапу попереднього знезараження у компактних системах очищення води та можуть бути використані для обґрунтування параметрів їх роботи.
Посилання
Vyshnevskyi V., Shevchuk S. The destruction of the Kakhovka dam and the future of the Kakhovske reservoir. International Journal of Environmental Studies, 2024, vol. 81, 1, pp. 275.
Hapich H., Zahrytsenko A., Sudakov A., Pavlychenko A., Yurchenko S., Sudakova D., Chushkina I. Prospects of alternative water supply for the population of Ukraine during wartime and post-war reconstruction. International Journal of Environmental Studies, 2024, vol. 81, 1, pp. 289.
Kanunnikova, N. O., Haiduchok, O. G., Tomashevskyi, R. S., Vorobiov, B. V., Kniazieva, H. O., Sakun, A. O., Shestopalov, O. V. The current state of water resources in the Dnipro basin compared to other countries. Ukrainian Journal of Natural Sciences, 2024, vol. 9, pp. 314, doi: 10.32782/naturaljournal.9.2024.32.
Shestopalov O. V., Sakun A. O., Lizantan P. S., Kanunnikova N. O., et. al. Analiz pokaznykiv yakosti vody: suchasni aspekty i vyklyky [Analysis of water quality indicators: contemporary aspects and challenges]. Ecological Sciences, 2024, vol. 3 (54), pp. 76, doi: 10.32846/2306-9716/2024.eco.3-54.10.
Pang Hongjiao, Zhang Jianhua, Allinson Mayumi, Gray Stephen, Scales J. Peter. A chemical credit framework to predict the removal performance of organic chemicals of concern from water through an ozonation process. Water Research, 2023, vol. 232, pp. 119761, doi: 10.1016/j.watres.2023.119671.
Swizbin J. Delivering results with mobile water treatment units Filtration and Separation, 2017, pp. 1882/17, 0015.
Schlosser O. Bacterial removal from inexpensive portable water treatment systems for travelers. Journal of Travel Medicine, 2001, vol. 8, pp. 12.
Haiduchok O., Kanunnikova N., Sakun A., Tomashevskyi R., Vorobiov B. Prospective technologies of water purification and disinfection for safe human consumption. The development of technical, agricultural and applied sciences as the main factor in improving life: collective monograph, 2024, pp. 230.
Gottshalk C., Libra J. A., Saupe A. Ozonation of Water and Waste Water. A Practical Guide to Understanding Ozone and its Applications. 2010. 369 p.
Bondar S., Shevchenko O., Chabanova O., Trubnikova A., Kuznetsova I. Research of ozonation process of the biologically pre-purified municipal wastewater. Scientific Messenger of Lviv National University of Veterinary Medicine and Biotechnologies. Series: Food Technologies, 2022, vol. 24, pp. 98, doi: 10.32718/nvlvet‐f9804.
Suna Bo, Wanga Yu, Xianga Yingying, Shanga Chii Influence of pre-ozonation of DOM on micropollutant abatement by UV-based advanced oxidation processes. Journal of Hazardous Materials, 2020, vol. 391, pp. 122201, doi: 10.1016/j.jhazmat.2020.122201.
Zakharov V., Ustinov O., Zmievskii Yu, Myronchuk V. Application of the naive bayes classifier for calculation and prediction of ozonation processes. Scientific Works of NUFT 2018, 2018, vol. 24, pp. 91, doi: 10.24263/2225-2924-2018-24-5-12.
Rong Yunze, Wang Xiaodong, Zhu Ming, Chen Wei, Maletskyi Zakhar, Ratnaweera Harsha, Bi Xuejun Real-time ozonation monitoring and control in wastewater tertiary treatment: An ultraviolet-visible monitoring approach. Journal of Water Process Engineering, 2024, vol. 64, pp. 105664, doi: 10.1016/j.jwpe.2024.105664.
Adamski W., Wiśniewski J., Wolska M. Assessment of the ozonation impact on adsorption efficiency in surface water treatment. Environment Protection Engineering, 2023, vol. 49, pp. 95.
Berry J. M., Taylor C. M., King W., Chew Y. M. J., Wenk J. Modelling of ozone mass-transfer through non-porous membranes for water treatment. Water, 2017, vol. 9, pp. 452, doi: 10.3390/w9070452.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Журнал публікує статті згідно з ліцензією Creative Commons Attribution International CC-BY.