3220343148

Rozdział 21

3.B. Uboczne produkty stosowania CIO2.

Głównymi produktami ubocznymi stosowania CIO2 w technologii wody są chlorany i chloryny. W reakcjach z nieorganicznymi składnikami wody o charakterze redukcyjnym ditlenek chloru reaguje jednoelektronowo według której przebiega 60 -70% reakcji ditlenku chloru z domieszkami wód naturalnych:

C10₂ + Fe²⁺ -> Fe¹⁺ + C10₂'

2CIO, + Mn²⁺ + 2H₂0 -> 2CI0₂' + Mn0₂ + 4H^ł 2CI0₂ + N0₂' + H₂ O -> 2CI0₂' + 2H⁺ + NO,'

Na skutek zaś rozkładu części CIO2 w wodzie obserwuje się także niewielkie zwykle ilości chloranów (CIO3'). Podobnie CIO2 reaguje również jednoelektronowo z materią organiczna. Jednak takie reakcje są znacznie wolniejsze od tych z nieorganicznymi składnikami wody. Produktami reakcji z materią organiczną są w związku z tym aldehydy i niskocząsteczkowe kwasy organiczne. Ditlenek chloru, w odróżnieniu od chloru, nie tworzy chloroorganicznych produktów ubocznych. Jest to bardzo istotna zaleta CIO2 nad chlorem. Analityka ubocznych produktów stosowania ditlenku chloru winna więc obejmować oznaczenia nieorganicznych produktów (chlorany i chloryny) oraz organicznych produktów ubocznych takich jak aldehydy i kwasy karboksylowe. Ponieważ ditlenek chloru stosowany jest głównie jako środek dezynfekcyjny to reakcje tworzenia ubocznych produktów dezynfekcji zachodzą głównie w sieciach dystrybucyjnych. Może mieć to poważne konsekwencje dla jakości wody.

3.C. Uboczne produkty ozonowania wody

Ozonowania wody, w odróżnieniu od innych dyskutowanych tu środków dezynfekcyjnych, nie stosuje się jako dezynfekcji końcowej. Wynika to z nietrwałości ozonu w wodzie. W neutralnym pH cząsteczka ozonu „żyje” w wodzie ok. 20-30 minut (czas „życia” bardzo silnie zależy od pH) co nie zabezpieczałoby sieci dystrybucyjnej przed wtórnym zakażeniem bakteryjnym. Ozonowanie prowadzi również do powstawania szeregu produktów reakcji ozonu z materią organiczną. Ozon atakuje przede wszystkim wszelkie wiązania podwójne C=C. Wynikiem takich reakcji są związki karbonylowe, głównie aldehydy. Ozon stosunkowo łatwo reaguje też z pierścieniami aromatycznymi czego rezultatem jest zwykle silna redukcja barwy wody. Reakcje ozonu z substancjami humusowymi powodują również rozpad dużych makromolekuł na mniejsze. Utlenianie za pomocą ozonu substancji humusowych obecnych w wodzie prowadzi do powstawania aldehydów. Najczęściej są to: formaldehyd, glioksal, acetaldehyd, metyloglioksal. Dominującym ilościowo produktem jest formaldehyd, którego stężenie może się wahać od kilku do kilkudziesięciu pg/1 [58,59,60-62]. Proces powstawania aldehydów wskutek degradacji substancji humusowych przebiega poprzez reakcję cykloaddycji wiązań podwójnych C=C lub atak na pierścienie aromatyczne występujące w złożonej cząsteczce substancji humusowych.

Powstawanie aldehydów podczas ozonowania wody zależy od wielu czynników, m.in. od dawki ozonu, ilości materii organicznej wyrażonej wartością parametru TOC, pH wody, temperatury, obecności innych substancji (węglany, wodorowęglany) [58,63,59,64-66],

Efektem tych reakcji jest także powstawanie niskocząsteczkowych kwasów karboksylowych. Zarówno aldehydy, jak i kwasy karboksylowe należą do grupy związków łatwo biodegradowalnych. Powstawanie tych łatwo dostępnych dla bakterii związków jest drugim istotnym powodem dla którego nie stosuje się ozonowania do

453