Юг Аква Системы
ОБОРУДОВАНИЕ
ДЛЯ ВОДОПОДГОТОВКИ
ТЕЛ./ ФАКС:
+7(905)402-11-48
E-MAIL:
  
  

Озонаторы, Озонирование

Озонирование — модное слово, связываемое с современным и действенным способом очистки воды.

Это верно и неверно.

Во-первых, озон — это не только мощное средство для подготовки питьевой воды - он также применяется в других областях: медицине, промышленности, быту.
Во-вторых, озон и его действие известны и изучаются достаточно давно.

Озонирование, как средство для обеззараживания, впервые было опробовано в 1886 году во Франции. С 1905 года в России начала действовать экспериментальная установка для озонирования воды при Петропавловской больнице. В 1911 году в Петербурге была введена в эксплуатацию самая крупная в мире производственная установка озонирования, обрабатывавшая 44 500 кубических метров воды в сутки. На сегодняшний день в мире работает множество систем водоподготовки, использующих озонирование, как промышленный метод водоподготовки: во Франции, Канаде, Швейцарии, Италии, Германии, Саудовской Аравии и других странах.

В советские годы в большом масштабе озонирование было использовано на Восточной водопроводной станции в Москве. В 1968 году станция была оснащена озонаторами французской фирмы «Трейлигаз». Однако из-за относительной дороговизны оборудования, строгости технологии и нестабильного качества выпускаемого в то время оборудования озонирование долго оставалось на уровне эксперимента.

В-третьих, как чаще всего и бывает в природе, озон — не панацея от всех бед.

В области водоподготовки озон используется в нескольких направлениях:

  • очистка питьевой воды из поверхностных или подземных источников;
  • очистка сточных вод;
  • очистка воды в системах оборотного водоснабжения бассейнов.

Остановимся на одном из аспектов использования озона - подготовке питьевой воды. Несомненно, что озонирование является одним из наиболее экологически чистых и универсальных методов обработки воды.

Озон является аллотропной модификацией кислорода (О3) и при нормальной температуре и давлении представляет собой газ бледно фиолетового цвета. В природном состоянии озон находится в высоких слоях атмосферы, где возникает фотохимическим путем под действием солнечной радиации. Он обладает характерным «грозовым» запахом и в переводе с греческого означает «пахучий». В искусственных условиях озон получают различными методами, но всегда растворенным в воздухе или кислороде. В производственных процессах получения озона для очистки воды озоновоздушную смесь получают при помощи «тихого» или барьерного электрического разряда в генераторах озона - озонаторах. Реакция получения озона характерна получением из кислорода воздуха при его возбуждении не только озона, но и атомарного кислорода:

3 = 3О2

Озон является наиболее сильным из известных природных окислителей, имеет высокую растворимость и активно вступает в реакцию с органическими и неорганическими веществами.

Обработкой озоном достигаются следующие цели:

  • снижение цветности и увеличение прозрачности воды за счет окисления, в первую очередь гуминовых кислот;
  • удаление привкусов и запаха, обусловленных присутствием соединений минерального и органического происхождения;
  • удаление металлов (полное окисление), в первую очередь тяжелых металлов,
  • эффективное удаление железа и марганца;
  • окисление и разложение фенольных соединений, соединений азота (аммиак, нитриты), сероводорода, цианидов;
  • окисление и разложение СПАВ и нефтепродуктов;
  • значительное улучшение комплексных показателей окисляемости ХПК (химическое поглощение кислорода) и БПК (биологическое поглощение кислорода) за счет высокой окислительной способности;
  • стерилизация и дезинфекция питьевой воды перед подачей потребителю.

Практически не известны микроорганизмы, бактерии, споры и вирусы, стойкие к озону. В отличие от хлора, эффекта «привыкания» при озонировании не наблюдается, а время разрушения их озоном в 10–30 раз меньше при меньшей дозе. Озон разрушает бактерии за счет окисления свободных гидросульфитных групп фермента SH-протоплазмы белка, быстрое разрушение вирусов озоном можно объяснить быстрым окислением сульфидных групп.

Дозы озона, в зависимости от состава обрабатываемой воды, составляют от 0,5 до 10 мг/л, время реакции озоно-воздушной смеси с водой для эффективного окисления примесей - от 1–2 до 10–15 мин.

Универсальным показателем стерилизации воды является окислительно-восстановительный потенциал воды. Обычно при значении около 700 мВ достигается полная стерилизация воды. Для стерилизации посуды, тары, бутылок необходим более высокий потенциал. Но и при более низких значениях окислительно-восстановительного потенциала достигается существенное сокращение количества микробов.

Например, в аквариумных системах величины от 300 до 400 мВ дают хорошие результаты.

Одним из преимуществ озона с гигиенической точки зрения является неспособность, в отличие от хлора, к реакциям замещения, в воду не вносятся посторонние примеси и не возникают вредные для человека соединения. Особенностью озона является его быстрое разложение в воде с образованием кислорода, то есть озон обладает полной экологической безопасностью. Время «жизни» озона в воде — 10–15 минут.

Из перечисления основных направлений использования видно, что действие его основано в первую очередь на процессах окисления. Именно с необходимостью окисления не свойственных воде примесей связано большинство процессов очистки, однако есть загрязнения, не поддающиеся окислению и, следовательно, не удаляемые озоном. Это кроме, конечно, механических загрязнений, взвешенных веществ галогены (фтор, бром) и соли, в том числе соли жесткости.

Таким образом, наряду с несомненными преимуществами, как наиболее эффективного, комплексного и естественного реагента, у озона есть и недостатки. Озонирование не может быть единственным универсальным методом очистки воды, избавляющим ее от всех возможных загрязнений, и является только одной из ступеней водоподготовки.

Озонирование — это процесс, требующий определенного состава оборудования:

  • генератор озона, в котором осуществляется синтез озона из воздуха или кислорода;
  • система введения озона в воду и его смешения;
  • контактная емкость (резервуар), в которой за счет перемешивания и выдержки обеспечивается необходимое время реакции озона с водой;
  • деструктор озона для удаления остаточного не прореагировавшего озона.

Еще одним преимуществом использования озонирования является то, что при относительно высокой стоимости первичных капитальных затрат эксплуатационные затраты связаны только с потреблением электроэнергии (в среднем 0,05– 0,07 кВт на 1 г озона).

Одним из первых этапов проектирования является правильное определение необходимой дозы озона на обработку 1 м3 воды. Сделать это может квалифицированный специалист на основании анализов воды и рекомендаций по требуемым дозам озона для удаления тех или иных загрязнений.

Иногда целесообразно включить озонирование, как дополнительную ступень очистки, в состав действующих сооружений. В этом случае важно определить место озонирования в технологической цепочке водоподготовки, материалы оборудования и трубопроводов, использованных ранее.

И конечно, правильнее поручить разработку технологии с использованием озонирования специалистам, имеющим опыт в этой области.

Тел./факс: +7(905) 402-11-48 info@vodarus.ru
Оборудование для водоподготовки, г. Краснодар
© «ЮгАкваСистемы», 2011 г.