تتمثل الوظيفة الأساسية لبرج تفاعل الأوزون في الاستفادة من الخصائص المؤكسدة القوية للأوزون (O3) لإزالة الملوثات من الماء أو الغاز بكفاءة من خلال التفاعلات الفيزيائية أو الكيميائية أو الحفازة، مع تحقيق التعقيم والتطهير وإزالة اللون وإزالة الروائح الكريهة. وفيما يلي ملخص تفصيلي لوظائفه الأساسية:
- تحلل الملوثات وإزالتها
التحلل العضوي:
يمكن للأوزون أن يؤكسد المركبات العضوية (مثل COD، BOD، BOD، الفينولات، مبيدات الآفات، إلخ) في الماء مباشرةً ويحللها ويحولها إلى ثاني أكسيد الكربون أو الماء أو مواد غير عضوية صغيرة الجزيئات. وفي ظل ظروف الأكسدة التحفيزية (مثل استخدام المحفزات مثل التراب الدياتومي والكربون المنشط)، يمكن للأوزون توليد جذور الهيدروكسيل (- OH)، مما يؤدي إلى تمعدن المركبات العضوية عالية الاستقرار بشكل غير انتقائي وتحسين كفاءة المعالجة.
المعالجة غير العضوية:
ويمكنه أكسدة أيونات المعادن الثقيلة وإزالتها مثل الحديد والمنجنيز، وكذلك المواد غير العضوية السامة مثل الكبريتيدات والسيانيدات في الماء، مما يقلل من سميتها أو يحولها إلى أشكال قابلة للترسيب لسهولة فصلها.
إزالة نيتروجين الأمونيا وإزالة الفوسفور الكلي:
من خلال الأكسدة بالأوزون، يتم تحويل نيتروجين الأمونيا إلى نترات، ويتم تحويل الفوسفور الكلي إلى فوسفات، ويقترن ذلك بعمليات الترسيب أو الترشيح اللاحقة لتحقيق نزع النتروجين العميق وإزالة الفوسفور. - التعقيم ومكافحة الميكروبات
التعطيل الفعال لمسببات الأمراض:
يمكن للأوزون أن يدمر جدران الخلايا والمادة الوراثية للكائنات الحية الدقيقة مثل البكتيريا والفيروسات والطحالب، مما يقتل بسرعة مسببات الأمراض الشائعة في المياه مثل الإشريكية القولونية والكريبتوسبوريديوم والجيارديا، ويمنع انتقال الأمراض.
نشاط مبيد للجراثيم واسع الطيف:
وهو فعال بنفس القدر ضد الكائنات الحية الدقيقة التي يصعب علاجها بالمطهرات التقليدية مثل البكتيريا والجراثيم المقاومة للأدوية وخالٍ من المنتجات الثانوية للتطهير مثل ثلاثي الميثان (THMs) التي قد تنتج أثناء التطهير بالكلور.
سيناريو التطبيق:
يُستخدم على نطاق واسع لتطهير مياه الشرب، ومعالجة مياه الصرف الصحي في المستشفيات، وتنقية دورة مياه حمامات السباحة، والتعقيم في صناعة تجهيز الأغذية. - تغير اللون وإزالة الروائح الكريهة
إزالة اللونية:
يمكن للأوزون أن يؤكسد ويحلل الكروموفورات (مثل الروابط المزدوجة المترافقة والمركبات العطرية) في الماء، مما يقلل بشكل كبير من لون مياه الصرف الصحي. وهو مناسب لمعالجة مياه الصرف الصحي عالية الألوان مثل الطباعة والصباغة وصناعة الورق، إلخ.
التخلص من الروائح الكريهة:
عن طريق أكسدة المواد ذات الروائح الكريهة مثل كبريتيد الهيدروجين وميثيل مركابتان، وإزالة الروائح من الماء أو الغاز، وتحسين جودة البيئة. - المعالجة المسبقة والمعالجة العميقة
تعزيز قابلية التحلل البيولوجي:
في معالجة مياه الصرف الصحي الصناعية، يمكن لأكسدة الأوزون أن تدمر بنية المواد العضوية الجزيئية الكبيرة، وتحولها إلى مواد صغيرة الجزيئات سهلة التحلل، وتزيد من نسبة BOD/COD لمياه الصرف الصحي، وتخلق ظروفًا للمعالجة البيولوجية اللاحقة.
التنقية العميقة:
وباعتبارها عملية معالجة ثانوية أو ثلاثية، فإنها تزيل كذلك الملوثات النزرة (مثل المواد المسببة لاضطرابات الغدد الصماء وبقايا الأدوية وغيرها) التي يصعب معالجتها بالعمليات التقليدية، وتفي بمعايير إعادة الاستخدام أو الانبعاثات. - حماية البيئة والاستدامة البيئية
لا يوجد تلوث ثانوي:
يتحلل الأوزون سريعًا إلى أكسجين بعد التفاعل، دون وجود مواد كيميائية متبقية، مما يجنبك التأثير البيئي طويل المدى.
استخدام الموارد:
يمكن إعادة استخدام المياه المعالجة في التبريد الصناعي أو ري الحدائق أو المياه المتنوعة في المناطق الحضرية، مما يحقق إعادة تدوير الموارد المائية.
