Optimizing DyeWastewater Purification: Ultrasonic and Flotation With Ozonation Synergy

Abstract

The article presents the results of experimental studies of the efficiency of purification of model and real wastewater from dyeing and finishing industries using pneumatic flotation using an ozone-air mixture instead of air and a combination of ultrasonic treatment and ozonation. The influence of gas mixture consumption, dye concentration, and ozone concentration in the gas mixture on the cleaning efficiency was studied. The purification efficiency was assessed by optical density and COD. By using an ozone-air mixture instead of air in the flotation process, an efficiency increase of up to 12 times was achieved. It has also been shown that wastewater treatment efficiency increases by up to 12% when combining ozone-air flotation with ultrasonic treatment at 630W and operating frequency 22%±10% kHz. This effect may be associated, first of all, with the dispersion of bubbles of the ozone-air mixture, which leads to an increase in their total surface and, accordingly, to the rise in the kinetics of mass transfer—ozone dissolution.

В статье представлены результаты экспериментальных исследований эффективности очистки модельных и реальных сточных вод красильно-отделочных производств методом пневмофлотации с использованием озоно-воздушной смеси вместо воздуха и сочетанием ультразвуковой обработки и озонирования. Изучено влияние расхода газовой смеси, концентрации красителя и концентрации озона в газовой смеси на эффективность очистки. Эффективность очистки оценивалась по оптической плотности и ХПК. При использовании в процессе флотации озоно-воздушной смеси вместо воздуха достигнуто повышение эффективности до 12 раз. Также показано, что эффективность очистки сточных вод увеличивается до 12% при сочетании озоно-воздушной флотации с ультразвуковой обработкой мощностью 630 Вт и рабочей частотой 22%±10% кГц. Данный эффект может быть связан, прежде всего, с диспергированием пузырьков озоно-воздушной смеси, что приводит к увеличению их суммарной поверхности и, соответственно, к повышению кинетики массопереноса — растворения озона.