Джерело інформації: Calgon Carbon Corporation.

Проблемна група забруднюючих воду токсичних речовин- Леткі Органічні Речовини.

 Леткі органічні речовини.

До летких органічних речовин (VOC) відносяться хімічні сполуки, що мають дві характерні ознаки. По-перше, це леткі речовини з низькою молекулярною масою, що означає, що вони легко переходять з рідкого стану в газоподібний з невеликими витратами енергії. По-друге – це органічні речовини, а отже, складаються переважно з атомів вуглецю.

Більшість VOC – штучно створені високотоксичні речовини. Це означає, що VOC – забруднюючі речовини антропогенного походження, що передбачає забруднення води переважно внаслідок контакту з промисловими стоками, промисловими процесами, іншими сферами людської діяльності.

У воді близько 50% VOC – результат контакту з промисловими відходами, 45% – результат забруднення вихлопними газами та автомобільними олівами, 5% – побутові розчинники.

Допустимі рівні VOC у воді.

Американське агентство з охорони навколишнього середовища (EPA) та федеральна влада встановлюють два рівні для кожної речовини: допустимий максимальний рівень (MCL), цільовий максимально допустимий рівень (MCLG). Перший встановлює максимально допустиму концентрацію речовини у воді, другий – визначає концентрацію у воді, при якій не виявлено будь-яких впливів речовини на здоров’я людини.

Типи VOC та властивості.

Поведінка VOC не однакова. VOC поділяють на три підкласи залежно від точки кипіння.

1. Вкрай леткі органічні речовини (VVOC, very volatile organic compound) з точкою кипіння в межах від нижче 0°C до 50-100°C. Багато з цих речовин існують відокремлено в газоподібному стані. Приклади – бутан, пропан, трихлорметан.
2. Летючі органічні речовини (VOC, volatile organic compound). Незважаючи на те, що термін «летючі органічні речовини» характеризує всі речовини в кожному з трьох підкласів, технічно він застосовується до речовин з точкою кипіння в межах від 50-100°C до 240-260°C. Приклади – етанол, ацетон, вінілхлорид.
3. Напівлеткі органічні речовини (SVOC, semi-volatile organic compound). Останній підклас летких речовин визначається точкою кипіння в межах від 240-260°C до 380-400°C. Приклади – нітробензол, фталати та багато пестицидів.

Серед VOC  є як гідрофобні (відштовхуючі воду), так і гідрофільні речовини, що притягають воду. Гідрофобні VOC (наприклад, бензин) зазвичай характеризуються меншою молекулярною вагою, важко розчиняються у воді, що дозволяє їм відносно легко здійснювати перехід у газоподібний стан. Навпаки, гідрофільні VOC (наприклад, ацетон) характеризуються відносно великою молекулярною вагою, легко розчиняються у воді, що  ускладнює перехід у газоподібний стан.

Видалення VOC з води.

Широкого поширення набули два методи:

 1. Аерація (аераційна колона).

Аерація – процес, що характеризується пропусканням великого об’єму повітря через воду в спеціальних аераційних колонах, в результаті якого видаляються до 99,9% вкрай летких та летких органічних речовин з низькою температурою кипіння, включаючи всі гідрофобні леткі органічні речовини – метилхлорид, метан, вінілхлорид, хлорфторвуглеводні.

2. Активироване вугілля.

Високомолекулярні леткі органічні речовини не так легко   видаляються аерацією. Для таких хімічних речовин більш прийнятне рішення – фільтр із гранульованим активованим вугіллям (GAC). GAC здатний адсорбувати більшість відомих VOC, включаючи напівлеткі речовини, які недостатньо ефективно видаляються аерацією. Оскільки дифузія VOC всередину шару вугілля здійснюється досить швидко, важливо застосовувати вугілля з високим йодним числом (1000 – 1100).

Активоване вугілля – бар’єр для VOC.

Комунальні станції водопідготовки рідко займаються пошуком та виявленням нових VOC у контрольованих джерелах води. Контакт води з промисловими стоками, нафтопродуктами, високотоксичною органікою може мати місце в будь-який час і в будь-якому місці. Фільтр з активованим вугіллям здатний не лише видаляти відомі та контрольовані концентрації VOC з води, а й стати буферним бар’єром, здатним поглинати не тільки раніше відомі VOC, але й потенційно нові VOC, адсорбуючи їх у непередбачено високих концентраціях.