Особенности очистки воды озоном и применение метода

Очистка воды озоном: преимущества и особенности метода

Очистка воды озоном – одна из современных методик, применяемая для удаления бактерий. Используется данный способ в основном на городских станциях водоснабжения, но есть и оборудование для загородных домов и бассейнов.

Озонирование – прогрессивный метод

Озонирование – прогрессивный метод очистки питьевой воды. Он удаляет вредные примеси и предупреждает заражение жидкости возбудителями инфекций, вирусами. Этот метод достаточно технологичен, поэтому он является основным методом обеззараживания воды.

Очистка воды озоном? Кто-нибудь сталкивался?

Об озонировании слышали все, но не многие пробовали. При этом в продаже представлен широкий выбор установок для бытового применения. Если вас интересует этот метод и возможность всегда иметь под рукой очищенную жидкость, рекомендуем обратить внимание.

Очистка воды озоном: принцип работы установки

В ходе выполнения химической очистки распыленная озоно-воздушная смесь вступает в реакцию с растворенными в воде загрязнителями. Процесс очистки происходит по тем же принципам, по которым жидкость поглощает пары воздуха, но реакция в данном случае получается намного более сложной.

Главный принцип добычи озона для химической очистки – это синтез из кислорода. В озонаторах охлажденный кислород подается в специальный сосуд, где осушается и начинает перемещаться к озоновому генератору.

В генераторе под воздействием электрических зарядов высокой мощности кислород преобразуется в озон и начинает подаваться по стеклянным трубкам в место подачи смеси из воздуха и озона.

Применять не стеклянные трубки ни в коем случае нельзя, поскольку только в стекле активное вещество сохраняет свои первоначальные свойства достаточное время (примерно в течение 5-ти минут).

Реактор – это система резервуаров, в которые с помощью насосов осуществляется нагнетание воды для дальнейшей очистки. Сначала жидкость окисляется в резервуаре, а потом контактирует с воздушно-озонной смесью.

В крупных промышленных установках обычно эту смесь барботируют через водную толщу. Озон должен быть равномерно распределен по всему объему очищаемой воды.

В устройствах с невысокой производительностью применяют метод инжекции – в них вода, проходя через инжектор, создает разряжение, и в воду поступает необходимый объем озона.

Для улучшения растворения применяются пульсационные колонны с распределительными тарелками. Это способствует повышению производительности генераторной установки.

Установка ОЗОН М для загородного дома

Конкретнее рассмотреть процесс озонирования воды можно на примере прибора ОЗОН М 2.0.

Он представляет собой озоносорбционную установку, в которой вода контактирует с озоном, окисляющим в результате органические соединения и сероводород.

Жидкость обеззараживается, взвешенные частички марганца, тяжелых металлов и железа связываются и выводятся в нерастворимых формах. Неизрасходованный озон впоследствии превращается в кислород.

После этого очищаемая пода подается в зону действия фильтра промывного типа (на активированном угле). В нем железо и марганец удаляются механическим путем, и происходит доокисление органики.

Активированному углю в данном случае отводится роль катализатора. Уголь в данном случае не является адсорбентом, поэтому в частой замене не нуждается.

Очистка фильтров осуществляется в режиме обратной промывки.

НФП озоновые технологии: основные принципы применения озона для водоочистки

Другие популярные установки озоновой очистки – НФП. Они используются для многоступенчатого очищения холодной воды от посторонних запахов и неприятного привкуса, удаления металлов, органических соединений.

Могут устанавливаться в коммерческих, общественных зданиях, широко используются в быту.

НПФ «Озоновые технологии» выпускает широкую линейку озонаторного оборудования – от небольших бытовых систем очистки воды до крупных промышленных станций комплексной очистки.

Озонирование воды в домашних условиях. Установки озоновой очистки воды, что нужно для озонирования в быту

В быту озонаторами пользуются нечасто – все из-за их высокой стоимости. Но если вы готовы немного потратиться, то сможете подобрать качественный фильтр для загородного дома или городской квартиры.

Чаще всего подобные устройства используют в коттеджных поселках. Срок службы фильтрующих элементов долгий (он составляет около 6-ти лет), поэтому в эксплуатации озонаторы получаются недорогими.

В будущем стоимость бытовых озонаторов будет снижаться.

Озонирование воды: польза и вред

У озонирования как способа очистки воды существуют свои сильные и слабые стороны. О них должен знать каждый, кто выбирает данный метод.

Какие положительные стороны озонирования существуют?

Положительные стороны озонирования:

  • Эффективная быстрая дезинфекция.
  • Направленное воздействие на все виды микроорганизмов – это цисты, споры, вирусы, бактерии, водоросли.
  • В процессе очистки уходит неприятный вкус и запах воды (если есть).
  • Кислотность в результате обработки озоном не изменяется.

Очищенная озоновая вода не имеет неприятного привкуса или резкого характерного аромата.

Озоновая очистка воды: минусы

Что получается – очистка воды озоном является идеальным методом? Нет – у него есть свои недостатки. Перечислим основные:

  • Озонаторы дорого стоят.
  • Для очистки комплексных соединений требуется длительный контакт активного вещества с загрязнителем.
  • Озон практически не разрушает фенольные соединения.

Вещество является мощным окислителем, поэтому процесс очистки должен строго контролироваться. Потом озон распадается на кислород, превращаясь в нетоксичный элемент – но для этого нужно время.

Озон – дезинфицирующее вещество. Контроль вкуса и запаха

Таким образом, очистка воды озоном является одной из самых современных и перспективных методик, используемых для удаления вредных микроорганизмов из питьевой жидкости. Озон – эффективное дезинфицирующее и при этом безвредное для организма человека средство. Очищенная вода имеет «здоровый» состав, приятный вкус и аромат.

Источник: http://global-aqua.ru/metody-i-tekhnologii/ochistka-vody-ozonom-preimushhestva.html

Озонирование: свойства озона, принцип работы озонатора, очистка воды в домашних условиях

Одним из эффективных способов очищения и обеззараживания окружающей среды является озонирование. Популярность процедуры озонирования объясняется простотой, безопасностью, в сочетании с высокой эффективностью и относительной дешевизной. Такой вариант очистки воды имеет как плюсы, так и минусы, о которых следует знать.

Основные свойства озона

Газообразный химический элемент озон содержит 3 атома кислорода. Этот газ в малых концентрациях не имеет запаха и не представляет особой опасности для здоровья человека.

В нормальных природных условиях он образуется при взаимодействии молекул воды и воздуха с электрическим током, поэтому во время грозы его концентрация повышается и в воздухе отчётливо ощущается свежесть.

Он также содержится в верхнем слое атмосферы, который защищает планету от негативного космического излучения.

Для очистки воды и воздуха применяют озонатор — специальный прибор, который бывает бытовым, промышленным, медицинским. По сути, все эти разновидности отличаются только мощностью. Принцип его действия довольно простой.

Этот электроприбор состоит из генератора электрических импульсов, насоса, который втягивает воздух, шланга и трубок, изготовленных из материалов устойчивых к действию озона, являющегося сильным окислителем.

Воздух, который засасывается насосом внутрь прибора, проходит через электрический разряд, создаваемый генератором.

В результате получается озон, который по шлангу поступает в воду или другую нужную нам среду. При этом бытовой озонатор имеет небольшие размеры. По сути, это портативный озоногенератор, который удобно использовать дома, на работе или даже в путешествии. При этом он абсолютно безопасен, так как никаких вредных веществ (ртути, тяжёлых металлов) при его создании и эксплуатации не используется.

Особенности использования озонатора

Чаще всего бытовые озонаторы применяются для озонирования воды питьевой, так как от её качества в значительной степени зависит здоровье.

Для озонирования воды в домашних условиях лучше всего использовать стеклянную посуду. При желании можно использовать деревянную, или эмалированную посуду.

Ёмкости из пластика, или резины нежелательны, так как такие материалы могут вступить с озоном в химическую реакцию.

Читать также  Очищение организма овсом: простые рецепты отваров и настоев

Озоновую установку нужно располагать над ёмкостью с водой.

При озонировании питьевой воды или другой жидкости на конце шланга или насадки, погружаемой в ёмкость, используется специальный рассекатель, изготовленный из нейтрального материала.

Он нужен для увеличения площади соприкосновения озона с поверхностью воды, что приводит к лучшей озоносорбции, то есть поглощению озона водой.

Обыкновенная водопроводная вода, очищенная таким образом, становится непросто питьевой, но и полезной. Её можно пить, не опасаясь за своё здоровье. Если в ней после обычного хлорирования и остались какие-то микроорганизмы, то под действием озона они будут уничтожены.

Механизм бактерицидного действия озона на патогенную микрофлору основан на его сильном окислительном действии на микроорганизмы. Он буквально разрушает их. При этом обладая способностью свободно проникать внутрь клеток нашего организма, этот газ способен воздействовать не только на бактерии, но и на вирусы.

Процедура озонирование воды не только насыщает её кислородом, но и обеззараживает. Озонировать можно не только питьевую воду, но и любую жидкость, вещество, или поверхность. Концентрация озона 0,4—0,5 г на литр воды является достаточной для её полной дезинфекции. При этом озон, в отличие от хлора не обладает канцерогенным действием, и не образует побочных продуктов при дезинфекции.

Лечебное воздействие вещества

Противопоказаний для применения озона с лечебной целью не существует. Этот газ можно применять людям практически в любом физическом состоянии. Он показан при хронической усталости и апатии, и может использоваться почти в любом возрасте, кроме новорождённых.

С целью профилактики и лечения различных заболеваний, полезно принимать ванны с озонированной жидкостью. Они улучшают кровообращение, насыщают органы и ткани кислородом, укрепляют иммунитет и повышают тонус организма.

Читать также  Как пить перекись водорода для лечения и очищения организма

Вопрос о терапевтическом воздействии озона на организм остаётся дискуссионным. Однако многие медики рекомендуют применение озона в медицинских целях.

С лечебной и профилактической целью этот газ может быть применён в виде ингаляций, примочек, полосканий, обеззараживании ран.

Если наружное применение озона в виде примочек и растирок озонированной водой можно проводить самостоятельно в домашних условиях, то профилактика и лечение более серьёзных заболеваний обязательно должна проходить после консультации и под контролем специалиста.

Озонотерапия показана при таких заболеваниях:

  • бронхиальная астма;
  • анемия;
  • туберкулёз;
  • грипп;
  • ОРВИ;
  • другие инфекционные заболевания, вызванные бактериями и вирусами;
  • восстановление после операции;
  • заболевания желудочно-кишечного тракта;
  • колит;
  • энтероколит;
  • геморрой;
  • заболевания жёлчного пузыря и поджелудочной железы;
  • при различных аллергиях и аутоиммунных заболеваниях.

Чтобы не сомневаться в том, озонированная вода приносит пользу или вред, необходимо соблюдать несколько простых правил. При этом важно помнить:

  1. Воду, обработанную этим газом, лучше выпить в течение нескольких часов после процедуры.
  2. Перед и после озонирования помещения его необходимо хорошо проветрить.
  3. Бытовой озонатор должен находиться как можно выше в помещении, так как озон тяжелее воздуха. Не следует покупать бытовые озонаторы, имеющие дефекты, без гарантии и инструкции.
  4. Не нужно проводить эту процедуру слишком часто или дольше времени, указанного в инструкции к конкретному прибору.

Каждый человек должен чётко понимать, с какой целью он приобрёл бытовой озонатор или решил пройти курс озонотерапии, что он от этого ожидает, и как избежать неприятных последствий знакомства с этим газом.

Источник: https://prootravlenie.ru/chistka/ozonirovanie-vody-v-domashnix-usloviyax

Озонированная вода: польза или вред для организма человека

Популярность метода озонирования воды растет с каждым днем. Это один из наиболее эффективных способов очищения и обеззараживания питьевой жидкости.

Озон – мощный окислитель, поэтому у такого варианта очистки есть и положительные, и отрицательные аспекты использования.

Однако те, кто выбирают этот способ, не всегда владеют информацией, в чем же польза или вред озонированной воды.

Что такое озон

Озон – это аллотропная модификация кислорода. В нормальных природных условиях – это голубой газ, не имеющий запаха и не представляющий особой опасности для человеческого здоровья.

В больших количествах вдыхать его вредно, но очищать им воду волне целесообразно.

Он преобразуется в кислород, а этот химический элемент постепенно окисляет органы: с одной стороны, он постепенно приближает старение, но с другой — жизнедеятельность без него невозможна.

Польза озонирования

В чем же польза озонирования воды? Положительных качеств у этого процесса очистки питьевой жидкости немало, среди них следующие:

  • озон стерилизует воду, полностью освобождая ее от всех вредоносных микробов и бактерий;
  • процесс обеззараживания происходит буквально за пару секунд, поэтому озонатор можно устанавливать прямо на кран, чтобы проточная вода очищалась сразу же;
  • в воде озон трансформируется в кислород, а насыщенная им минеральная жидкость особенно полезна, его можно использовать вкупе с ионизатором;
  • озонирование – это не только средство для очищения от вредных примесей, оно устраняет неприятные запахи и посторонние привкусы у трубопроводной живительной влаги;
  • патогенные микроорганизмы, представляющие опасность для жизни, тоже убираются этим методом стерилизации;
  • голубой газ очищает воду от бактерий и вместе с этим сохраняет все ее полезные свойства и составляющие микроэлементы, дополнительно обогащая ее кислородом.

Противопоказаний к применению озонированной воды не существует: люди любых возрастов могут без опаски употреблять воду, очищенную таким методом. Польза от обеззараженной голубым газом воды замечена для людей, страдающих:

  • аллергией и бронхиальной астмой;
  • сахарным диабетом;
  • анемией или сниженным гемоглобином на грани ее проявления;
  • хроническими болезнями ЖКТ, поджелудочной и желчного пузыря;
  • аутоиммунными болезнями;
  • ощущением постоянной слабости и сонливости.
Читайте также:  Особенности технологии бурения скважин на воду

Кроме того, озонированная вода может приниматься во время восстановительного периода после операций и при повышенной кислотности.

Живительная влага, стерилизованная таким способом, не принимается по врачебным предписаниям, как ее аналог из минеральных источников.

Тем не менее считается, что длительный прием такой воды улучшает метаболические процессы, насыщает ткани кислородом и освобождает организм от накопленных токсинов.

Вред и недостатки очищения воды озоном

У любого процесса обработки жизненно важной жидкости есть свои недостатки. О каком-то серьезном вреде говорить не приходится, однако некоторые нюансы и правила предосторожности знать необходимо:

  1. Озон отличается кратковременным действием, поэтому вода, очищенная таким способом, недолго сохраняет полезные свойства. Ее нужно употреблять в первые часы после стерилизации озонатором.
  2. Медики не рекомендуют употреблять пропущенную через фильтр жидкость сразу же. Озонированную воду лучше пить через полчаса после обеззараживания, чтобы голубой газ полностью преобразовался в кислород.
  3. Помещение, в котором работает озонатор, должно быть хорошо проветриваемым, ведь озон – опасный газ, и при длительном контакте с ним возможны проблемы с дыхательной системой.

Несмотря на то, что путем озонирования вода избавляется от патогенных бактерий, от фенольных соединений она не освобождается. К тому же если трубопроводная жидкость слишком загрязнена, то ей необходимо пройти несколько циклов очистки – только таким способом она станет пригодной для питья.

Процесс озонирования в домашних условиях

Очевидно, что польза от употребления воды, очищенной голубым газом, гораздо существеннее, чем вред. У метода озонирования есть еще один недостаток: чтобы организовать домашнюю стерилизацию потребуется озонатор, а это дорогостоящее приспособление.

Сам процесс озонирования воды требует специального контроля, так как угольные фильтры должны периодически меняться, а прибор не может работать более получаса кряду. Чтобы очистить десять литров жидкости от тяжелых металлов и вредных микроорганизмов понадобится примерно 20 минут работы озонатора.

Для обработки лучше отдавать предпочтение стеклянной таре – пластмассу и металл для этих целей использовать неуместно. Прибор укомплектован несколькими насадками, что позволяет очищать не только воду, но и бытовые предметы, и одежду. На поверхностях накапливается немало бактерий, поэтому такие функции весьма полезны.

Работа озонатора полностью автоматизирована и не требует никакого вмешательства и ручной наладки. Если внутрь попадет вода, прибор может выйти из строя, поэтому большие объемы воды за один раз очищать не рекомендуется.

Прибор должен находиться подальше от детей, а что касается купания в очищенной воде – до и после работы прибора ванную комнату необходимо хорошо проветрить. Новорожденных в озонированной жидкости купать не рекомендуется.

Польза и вред озонирования воды – основные факторы, на которые стоит обратить внимание при выборе такого метода очищения.

Среди недостатков можно отметить невозможность голубого газа к очищению жидкости от фенольных примесей, высокую стоимость прибора и опасность для здоровья при несоблюдении правил использования озонатора.

Положительные качества озона – полное обеззараживание воды без нарушения ее структуры, обогащение организма кислородом, скорость и удобство очистки.

Стоит ли выбирать этот способ стерилизации питьевой жидкости для себя, каждый решает в индивидуальном порядке. Одно можно утверждать с уверенностью: озонирование – удачный альтернативный способ очищения воды, быстро занявший свою нишу в этой области.

Источник: https://otravlenye.ru/polza-i-vred/pribory/plyusy-i-minusy-ozonirovaniya-vody.html

Озонирование

Озон – наиболее действенное средство для уничтожения вредных бактерий, отличается хорошим быстродействием. Его получают воздействием на воздух электрическим разрядом, также может использоваться ультрафиолетовое излучение.

Озон – сильный окислитель, используемый для очищения воды от органических и неорганических примесей, также он применяется с целью дезинфекции.

Преимущества озона:

  • сильный дезинфектор, один из самых эффективных окислителей;
  • обладает мощным антивирусным действием;
  • особенно полезен в борьбе с Giardia, Cryptosporidium и прочими патогенными флорами;
  • помогает быстро устранить мутность воды;
  • нейтрализует неприятные запахи и привкусы воды;
  • в нем отсутствуют тригалометаны, содержащие хлор;
  • может эффективно применяться для обезжелезивания и окисления марганца.

Ограничения в применении озона:

  • озонирование обладает кратковременным эффектом, длительность его действия составляет всего 30-40 минут, при нагревании воды до t >10°C озон полностью распадается за 6-10 минут;
  • будучи мощным окислителем, озон превращает сложные органические элементы в более простые, при отсутствии комплекса мер по изыманию продуктов постдезинфекции и озонолиза образуются хорошие условия для развития болезнетворных бактерий;
  • в процессе окисления органических соединений озоном получаются токсичные вещества: альдегиды, перекисные вещества, кетоны и другие, если озон используется как дезинфектор в крупных дозах, надо контролировать наличие в воде вышеупомянутых соединений.

Озонирование традиционно принято использовать для подземных вод, так как при этом они не только обеззараживаются, но и удаляются из воды лишние химические элементы: железо и марганец.

Сразу по окончании озонирования в воду вводится антибактерицидный реагент пролонгированного действия, к примеру, гипохлорит натрия.

Эффективно озонирование и при воздействии на сточные воды с целью понижения БПК и обеззараживания.

Получение озона

Для получения озона применяется специальное оборудование – генераторы озона. Принцип работы этой аппаратуры состоит в транспортировке воздуха с минимальной влажностью сквозь среду между электродами, которые находятся под действием высокого напряжения.

Главное при этом грамотно подобрать диэлектрическую проницаемость разрядного промежутка и напряжение, сделав это таким образом, чтобы через поток воздуха проходил коронный (тлеющий) разряд.

При описанных условиях образуется озон, так как кислород, содержащийся в воздухе, ионизируется.

Выбирая, какое озонаторное оборудование использовать, руководствуйтесь следующими критериями: требуемая порция озона (имеется в виду количество воды по отношению к смеси озона с воздухом), она может зависеть от степени загрязнения воды; методе смешивания озона с водой и от технологических особенностей реакционных камер. Если принять к сведению все параметры, удастся выбрать оптимальную схему дозирования.

Озонаторы разных брендов, работающие с использованием разряда высоковольтного напряжения, могут незначительно отличаться, но принцип образования озона у всех них одинаковый. Преимущества технологии:

  • простое оборудование, отличающееся высокой стабильностью работы;
  • нет необходимости в высушивании воздуха;
  • небольшой вес озонаторов;
  • легко обслуживается.

Недостатки:

  • низкое содержание озона в смеси (около 15 г/куб. м);
  • оборудование с большой производительностью стоит дорого.

Озон в качестве окислительного и обеззараживающего элемента

Бактерицидное действие

Озон по некоторым параметрам обходит хлор. Озон влияет на окислительно-восстановительную систему микроорганизмов, в том числе и на протоплазму, в то время как хлор может только содействовать распаду микробных ферментов.

Потому озон намного эффективнее, если следует избавиться от вирусов, которые не имеют ферментных систем. Во время исследований специалисты узнали о существовании критической дозы озона, равной 0,4-0,5 мг/л, если его концентрация выше, антибактерицидные свойства озона резко возрастают, вода очищается полностью.

Эффективность хлора возрастает монотонно, одновременно с увеличением порции реагента.

При использовании озона антимикробный эффект заметен в 15-20 раз скорее, чем при использовании хлора.

Если для обеззараживания применяется озонирование, на окончательном этапе подготовки воды к использованию нет нужды в использовании резервуаров, в которых будет происходить длительный контакт.

Озон намного сильнее действует на споровые формы микроорганизмов, чем хлор. Этот факт имеет большое значение при обработке воды с последующим ее использованием в таких сферах как фармакология и пищевая промышленность.

Если источник воды сильно загрязнен бактериями, а также известно о присутствии в нем вредных микроорганизмов, цист лямблий, энтеровирусов, стойких к обычному воздействию хлором, озон незаменим, ему альтернативы нет. Каким образом озон действует на бактерии пока что изучено недостаточно, но он все равно активно используется благодаря своей высокой эффективности.

Озон – сильнее как окислитель, чем хлор (при одинаковых дозах). По скорости реакции озон также превосходит своего «конкурента», бактерии уничтожаются в 15-20 раз быстрее, чем при применении хлора. Если брать споровые бактерии, то озон эффективнее хлора в 300-600 раз. Этот хорошо заметно, если сравнить их окислительные способности:

 – у хлора Cl2 она составляет 1,35 В,

 – у озона О3, соответственно, 1,95 В.

Так как в воде отсутствуют химические элементы, способные быстро вступить в реакцию с озоном, можно совершить действенное разрушение при содержании озона 0,01-0,04 мг/л.

С целью уничтожения бактерий полиомиелита (имеется в виду штамм Le и Mv) вода должна подвергаться действию хлором на протяжении 1,5-3 часов, доза окислителя при этом берется 0,5-1 мг/л.

Озон уничтожает указанные бактерии всего за 2 минуты, причем достаточно всего 0,05–0,45 мг/л.

Есть у озона и еще одно позитивное свойство, он отлично справляется с вирусами. Энтеровирусы вместе с отходами жизнедеятельности человеку отправляются в сточные воды, затем попадают в поверхностные источники воды, откуда берется сырье для производства питьевой воды.

Было проведено немало опытов и установлено, что достаточно 0,4-1,0 мг/л остаточного озона, не разрушающегося на протяжении 4-6 минут, чтобы избавиться от вредоносных вирусов. Чаще всего такого воздействия хватает и для уничтожения всех микробиологических загрязнений.

Если учесть, что при использовании хлора увеличивается токсичность обработанной воды, определяемой при помощи гидробионтов, применение озона позволяет избавиться от вирусов без повышения токсичности, скорее, даже с ее понижением.

С санитарной точки зрения, нет лучше способа для уничтожения бактерий в воде, чем ее озонирование.

При этом процессе не только полностью уничтожаются враждебные для человека микроорганизмы, но и улучшаются органолептические характеристики, в очищенной воде отсутствуют канцерогенные вещества и продукты с высокой токсичностью. Основной недостаток озонирования – кратковременность действия, такой минус отсутствует у хлорирования.

Озон в качестве осветлителя

Чаще всего специфический цвет присущ воде, добытой из природных источников, куда может попадать жидкость с болот. Цвет придают гумусовые вещества, в основном фульвокислоты и коллоидные элементы гуминовых кислот. Окраска обычно образуется желтоватая с разной степенью насыщенности. Гумусовые элементы могут обладать разной стойкостью к воздействию окислителей.

Гуматы, растворенные в природных водах, легко разрушаются под действием озона. Если же цветность возникла из-за фульвокислот, озона понадобится в 1,5 раза больше.

Насколько эффективным будет воздействие на воду озоном, определяется природным составом гуминовых веществ, они обладают разной стойкостью к действию озона. Во время озонирования некоторое уменьшение цветовой интенсивности достигается за счет увеличения показателя рН.

При вводе в воду 1 мг/л озона и рН=3, уменьшение цветности равно 0,5 град, если рН составляет 7-8 градусов, цветность уменьшается на 1,8 град.

При снижении температуры исходной воды в границах 5-40°С действие озона в качестве обесцвечивающего вещества усиливается. Чем выше степень обесцвечивания, тем больше удельная порция озона на 1 град. цветности, от которой избавляются.

Озон как окислитель

Озон – сильный окислитель, способный воздействовать на многие органические соединения, что имеются в сточных и природных водах. Он быстро разрушается в воде, плохо в ней растворяется. При длительном действии на металлические элементы систем водоснабжения может способствовать их ржавлению.

Озон для удаления железа и марганца из воды

При наличии в воде марганца или железа в качестве органических веществ или коллоидных элементов аэрация, катионирование или известкование могут оказаться бессильными. Тогда на выручку придет озон.

В процессе окисления происходит трансформация соединений марганца и железа в формы, неспособные к растворению. Затем остается лишь произвести фильтрацию воды для удаления выпавших осадков.

Расход озона должен быть равным содержанию в воде железа или марганца.

Избавление от сторонних запахов и привкусов

Плохой запах и неприятный привкус воде придают минеральные и органические соединения, которые могут быть растворены в воде или находиться в ней в коллоидном состоянии. При окислении эти элементы разрушаются, благодаря чему исчезает плохой вкус и запах.

Озон способен растворять такие образования, с которыми не могут справиться иные химические реагенты. Речь идет о сернистых и цианистых веществах, фенолах и прочих, все они являются источником неприятного запаха и вкуса.

Если при обработке использовалось больше озона, чем необходимо, не возникнет никаких неприятностей. Ведь озон – нестойкое вещество, не пройдет и нескольких минут, как он станет кислородом.

Хлор отличается от озона, он может вступить с некоторыми соединениями в реакцию, из-за чего образуются сложные вещества, стающие источниками резких противных запахов. Наглядная тому иллюстрация – хлорирование воды, содержащей фенолы.

Обработанная вода такого типа становится невкусной, приобретает ужасный аромат даже в том случае, если пропорциональное содержание в ней фенолов была ничтожно мало (1:100 000).

Специфика озонирования воды

Озонирование воды – затратный метод ее обработки, так как расходуется много электроэнергии, применяется сложная дорогостоящая аппаратура, нуждающаяся в квалифицированном обслуживании. Есть у озонирования и некоторые особенности.

Озон – быстроразлагающееся вещество, он не будет так же долго действовать, как хлор.

Кроме того, если обрабатывается вода с высокой цветностью или с повышенным содержанием органических соединений, могут появиться побочные продукты (осадки), из-за чего необходимо предусмотреть фильтрацию обработанной жидкости с использованием активного угля.

Читайте также:  Очистка питьевой воды для дома

Во время озонирования часто появляются такие побочные продукты: кетоны, альдегиды, броматы (если имеются бромиды), органические кислоты, пероксиды и прочие вещества.

Если воздействовать озоном на воду, содержащую гуминовые кислоты, а также образования фенольного вида, не исключено появление фенола. Отдельные химические элементы и их соединения обладают стойкостью к действию озона.

В таком случает надо добавить в воду перекись водорода.

Расчет дозировки и использование озона в системах водоподготовки

Порция озона для обработки воды рассчитывается из планов по ее дальнейшему использованию.

При необходимости уничтожить бактерии в уже отфильтрованной обесцвеченной и коагулированной воде озон понадобится в количестве 1-3 мг/л. Для воздействия на подземную воду потребуется 0,75-1 мг/л озона.

Если необходимо снизить цветность и уничтожить вредоносные микроорганизмы в загрязненной воде дозу озона придется повысить до 5 мг/л.

Длительность контакта воды с озоном в среднем составляет 8-12 минут. При повышении давления способность озона растворяться в воде повысится. Плюс такого способа в отсутствии дополнительных химических реагентов. При восстановлении озона образуется кислород.

Назад в раздел

Источник: http://ncwt.ru/ochistka_vody_i_vodopodgotovka/56/199/

Озонирование, как метод очистки воды: польза и вред

Эта технология применяется в системах муниципальной, промышленной и бытовой водоподготовки. Она отличается высокой эффективностью, быстротой рабочих операций.

Но надо не забывать о том, что озонирование воды выполняется с применением опасных компонентов. Качественное оборудование этой категории стоит дорого.

Правильный вывод о соответствии определенным задачам, финансовым ресурсам и другим индивидуальным критериям можно сделать после детального изучения всех важных фактов.

Историки утверждают, что первые опыты с озоном относятся к 18-му веку. Название газу дал в 1840 году Шейнбен. Этот германский ученый экспериментировал с получением водорода и кислорода из жидкости. Он применил для разложения сильный электрический разряд, обнаружил появление газа со специфическим запахом.

Достаточно быстро были обнаружены очистительные и антисептические свойства озона. Через несколько десятков лет установки озонирования воды промышленной категории выполняли свои функции в США, Франции, России. С их помощью обеззараживали воду, удаляли из нее вредные примеси, неприятные запахи, цветность.

Сегодня технология эксплуатируется в разных странах мира. Почти 100% воды для питья в Евросоюзе обрабатывают соответствующим образом. Профильные эксперты подчеркивают надежность, высокое качество метода очистки воды озонированием, дополнительное насыщение жидкости полезным для человека кислородом.

Но также отмечают, что у метода есть вред и польза, что тоже не маловажно.

Для лучшего понимания пользы и процессов надо уточнить параметры действующего вещества. Молекула этого газа (O3) состоит из трех атомов с относительно длинными связями по сравнению с кислородом (O2).

При увеличении давления и понижении температуры его можно преобразовать в жидкое и твердое состояние.

В нормальных природных условиях – это газ со слабым голубоватым оттенком. Его получают из воздуха воздействием сильного электрического разряда. Аналогичный результат получается после молний, что объясняет появление специфического свежего запаха во время грозы.

Такое молекулярное соединения отличается низкой стабильностью. В естественных условиях озон быстро распадается на кислород и свободные молекулы (O).

При таком методе очистки воды озонированием и при технологической обработке именно они присоединяются к химическим соединениям, органическим и механическим примесям, которые находятся в жидкости. Происходит интенсификация процессов окисления.

Одновременно уничтожаются микроорганизмы, быстро разлагаются загрязнения биологического происхождения.

Корректную оценку проще сделать, сравнивая с иными методиками. Очищения воды путем озонирования не ухудшает органолептические характеристики, как хлорирование.

В процессе обработки свободные молекулы кислорода нейтрализуют соединения с цветовыми оттенками, что улучшает прозрачность. По завершении процедуры обеззараживания воды не остается неприятных и вредных для человеческого организма примесей.

Одной из самых распространенных профильных проблем является удаление соединений железа. Для этого применяют многоступенчатые системы:

  • механическую фильтрацию;
  • напорную и естественную аэрацию;
  • отстаивание;
  • ионный обмен.

Но даже такая сложная обработка мало эффективна по отношению с бактериальным формам железа.

Метод очистки воды озонированием отличается высокой действенностью по отношению к таким примесям! Его успешно применяют для осаждения мельчайших взвесей с размерами частиц менее 0,1 мкм.

Альтернативные технологии – применение химических реагентов, которые сами ухудшают потребительские характеристики жидкости.

Более крупные частицы оседают на дно под воздействие силы тяжести. Но даже при небольшой производительности нужны крупные резервуары. Отстаивание сопряжено со значительными потерями времени, которое измеряется часами. Для сравнения можно отметить 10-15 минут.

Именно такова продолжительность типовой обработки при озонировании воды в бассейне.

Не забывайте о том, что в данном случае речь идет о комплексном воздействии, которое удаляет механические примеси и химические соединения, выполняет функции обеззараживания и обесцвечивания.

По действующим нормативам для уничтожения вирусов возбудителей опасного заболевания, полиомиелита, требуется не менее трех часов хлорирования. Аналогичный результат можно получить за 2-3 мин. озонирования питьевой воды. В зависимости от формы микроорганизмов скорость обеззараживания увеличивается в 15-600 раз.

Надо подчеркнуть, что некоторые химические обеззараживающие препараты обладают ограниченной действенностью. Вирусы и другие биологические объекты мутируют, вырабатывают специальные защитные механизмы. В отличие от этих средств эффективность озонирования воды не уменьшается со временем.

Также следует отметить позитивно сохранение водородного показателя (pH) на исходном уровне после такой обработки. Установка озонирования воды не уничтожает полезные для человека минеральные соединения.

Но они задерживаются в установках обратного осмоса. Некоторые пользователи ощущают изменение вкусовых ощущений. Они вынуждены дополнять комплекты мембранной фильтрации особыми блоками, минерализаторами.

Самым большой вред, это токсичность озона!!! При вдыхании газа повреждаются слизистые оболочки, органы дыхания. Именно поэтому необходимо предотвратить попадание его атмосферу. Как минимум, нужно тщательно контролировать концентрацию, чтобы не превысить абсолютно безопасную норму.

При изучении медицинской практики надо отметить попытки применения озона для оздоровительных процедур. По аналогии со свежим воздухом после грозы, некоторые специалисты хотели получить позитивный эффект. Но детальное изучение подтвердило вероятность повреждения здоровых тканей. Более того, были отмечены мутации клеток при длительном воздействии.

Чтобы предотвратить вред озонирования воды для человеческого организма необходимо поддерживать содержание газа ниже уровня 0,0001 мг на литр воздуха. Следующий вред, это взрывоопасность озона. По этому показателю следует не повышать его концентрацию более 10% в атмосфере помещений. Данные из этой таблицы помогут правильно настроить работу оборудования для водоподготовки.

Действенная концентрация озона при проведении очистки, в мг. на литр жидкости Водный источник Допустимая остаточная концентрация после завершения обработки, мг/литр
0,5 Ледники, горные ручьи, артезианские скважины. Для всех ситуаций – не более 0,1.
1 Колодцы, скважины небольшой глубины («на песок»).
2 Озера, реки, иные открытие водоемы.

Понятно, что приведенные выше данные отражают общие тенденции, т.к. есть у озонирования питьевой воды есть и польза.

 Для выбора оптимального количества действующего вещества при выбранном методе очистки воды озонированием в уточняют параметры примесей в конкретном источнике.

Очистка может потребоваться даже при монтаже точки забора на большой глубине. Там загрязнения в жидкость проникают из горных пород в растворенном состоянии.

Выше была отмечена высокая цена озонирования воды, его польза и вред по сравнению с методом хлорирования. Эта особенность обусловлена относительной сложностью технологического оборудования. В типовой состав качественного комплекта современные производители включают следующие компоненты:

  • Генератор газа. Чтобы не перевозить взрывоопасный озон, его создают на месте потребления. Для процедуры применяют высоковольтные разрядники с небольшой силой тока. Это позволяет снизить себестоимость блока, уменьшить затраты на потребление электроэнергии.
  • Устройство дозирования. В разделе с ограничениями подчеркнута необходимость точного добавления определенного количества газа. При ошибочных действиях не исключено повышение концентрации озона и хлора в обработанной жидкости выше уровня ПДК, установленного действующими санитарными нормами.
  • Реактор. Этим термином обозначают резервуар, в котором исходная вода обрабатывается озоном на протяжении заданного времени. Следует исключить утечки из рабочей зоны. Для получения нужной производительности точно рассчитывают объем емкости.
  • Остатки токсичного газа удаляет специальный блок, деструктор. Здесь, как и в предыдущих составляющих, необходима повышенная надежность конструкции.

Отдельно надо отметить необходимость постоянного инструментального контроля концентрации газа в жидкости и атмосфере рабочей комнаты.

Автоматика должна отключать генерацию и оповещать пользователя при возникновении аварий, опасных ситуаций.

Рекомендуется размещение оборудования для хлорирование и озонирования воды в специальном техническом помещении с эффективной системой вентиляции. Дополнительные требования изложены в официальных инструкциях производителя.

Правильное воспроизведение данной технологии затруднено без специальных знаний и практических навыков. Кроме сложного состава оборудования надо отметить повышенные требования к герметичности соединений. Озон активизирует разрушительные процессы коррозии, поэтому приходится применять компоненты из нержавеющей стали и других дорогих материалов.

Контрольные функции и выделение специального помещения также сопровождаются дополнительными затратами.

​Тем не менее профессиональная подготовка проекта на основе данного метода действительно приносит пользу, а также позволяет получить хорошие результаты даже при высоком уровне и сложном составе загрязнений.

Даже качественная система озонирования воды не способно полностью удалить все примеси. Его дополняют следующими блоками обработки:

  • Магнитные фильтры задерживают относительно крупные частицы. Чтобы не удалять накопленные примеси вручную, устанавливают соответствующие системы промывки.
  • После озонирования воды понадобится еще одна механическая фильтрация. Она устранит твердые составляющие, образованные после окисления растворенных химических соединений.
  • На следующей стадии применяют защиту от накипи. Локальные системы – емкости с полифосфатными солями. Общее для всего объекта оборудование – это ионообменные установки, или электромагнитные умягчители.
  • На завершающем этапе подготавливают питьевую воду. При небольшом уровне загрязнений используют проточные системы и станции из нескольких картриджей. Набор с мембраной обратного осмоса удаляет примеси не хуже, чем дистилляция.

Применение озонирования в комплексе с блоками последующей обработки предотвращает проникновение в систему водоснабжение токсинов, других вредных, неприятных и опасных веществ, которые могут нанести вред человеку и почве. Если собственного опыта недостаточно, для создания эффективной и безопасной очистки воды путем озонирования обращаются к помощи профильных специалистов.

Источник: http://ochistka-vody.com/ozonirovanie/ozonirovanie-kak-metod-ochistki-vody-polza-i-vred

“Озонирование воды – дорого, но эффективно ли?”

Озонирование — технология очистки, основанная на использовании газа озона — сильного окислителя. Озонатор вырабатывает озон из кислорода, содержащегося в атмосферном воздухе. При производстве озона необходимо удалять влагу из воздуха, иначе в озонаторе будет образовываться азотная кислота.

При взаимодействии с окисляющимися химическими веществами и микроорганизмами (все они с химической точки зрения — хорошо окисляющиеся соединения углерода) озон превращается в обычный кислород.

Вещества, подвергшиеся окислению, могут перейти в газообразную фазу, выпасть в осадок или не представлять такой опасности, как исходные вещества.

В чем польза

Озон не придает воде привкусов и запахов и обладает весьма ценным свойством самораспада – после окончания обработки озон превращается обратно в кислород.

Благодаря этому передозировка озона не является проблемой.

По своей сути очистка воды озоном эквивалентна многократно ускоренной процедуре природной очистки воды, протекающей в естественных условиях под действием кислорода воздуха и солнечного излучения.

Озон очень сильный окислитель, его окислительный потенциал — 2,06 В. Патогенные микроорганизмы уничтожаются им в 15-20 раз, а споровые формы бактерий — в 300-600 раз быстрее, чем хлором.

Вирус полиомиелита погибает при концентрации озона 0,45 мг/л через 2 мин, тогда как от хлора – только за 3 ч при 1мг/л. Исследования показали, что из бактерий, кишечная палочка оказалась наиболее устойчивой к действию окислителей из всей группы кишечных бактерий, быстро погибает при озонировании.

Также эффективно использование озонирования в борьбе с возбудителями брюшного тифа и бактериальной дизентерии.

С химической точки зрения минеральные вещества, растворённые в воде и определяющие в некоторой мере и питательные свойства, не изменяются после озонирования. В то же время, обработка озоном не придаёт воде никаких дополнительных посторонних веществ и химических соединений.

В чем недостатки

Озон — газ, токсичный при вдыхании, при высоких концентрациях озона наблюдаются поражения дыхательных путей, легких и слизистой оболочки. Длительное воздействие озона приводит к развитию хронических заболеваний легких и верхних дыхательных путей. Кроме того, хроническое воздействие микро-концентраций озона на организм человека достаточно не изучено.

Любая система стерилизации, использующая озон, требует тщательного контроля техники безопасности, тестирование константы концентрации озона газоанализаторами, а также аварийного управления чрезмерной концентрацией озона.

Озонотерапия одно время была весьма популярна – многие считали озон чуть ли панацеей от всех недугов. Но детальное изучение воздействия озона показало, что вместе с больными озон поражает и здоровые клетки кожи, легких.

В результате в живых клетках начинаются непредвиденные и непрогнозируемые мутации.

Озонотерапия так и не прижилась в Европе, а в США и Канаде официальное медицинское применение озона не легализовано, за исключением альтернативной медицины.

Читайте также:  Фекальный насос для отвода бытовых канализационных вод grundfos sl1 и slv

Чистый озон взрывоопасен, он не взрывается, если его концентрация в озоно-воздушной смеси не превышает 10%, т.е. 140 г/м3. Озон токсичен, ПДК озона в воздухе помещений, где находятся люди, не более 0,0001 мг/л.

Подведем итоги:

Наряду с несомненными преимуществами, как наиболее эффективного, комплексного и естественного реагента, у озона есть и недостатки. Метод озонирования намного дороже традиционного хлорирования воды.

Озонирование не может быть единственным универсальным методом очистки воды, избавляющим ее от всех возможных загрязнений, и является только одной из ступеней водоподготовки.

Кроме того, применение озона накладывает некоторые технологические ограничения.

Во-первых, из-за насыщения воды озоно-воздушной смесью она приобретает высокую окислительную способность и становится коррозионно-активной.

Особенно коррозионная активность может возрасти при повышении температуры или снижения давления в системе, при этом падает растворимость кислорода в воде.

Это требует использования оборудования и материалов, стойких к озону – трубы из ПВХ или нержавеющей стали.

Во-вторых, озонирование — это процесс, требующий определенного состава оборудования:

  • озоногенератор, в котором осуществляется выработка озона из воздуха или кислорода;
  • система введения озона в воду и его смешивания;
  • реактор — емкость, в которой за счет перемешивания и выдержки обеспечивается необходимое время реакции озона с водой;
  • деструктор озона для удаления остаточного не прореагировавшего озона;
  • приборы контроля озона в воде и воздухе.

К тому же это оборудование надо размещать в отдельном помещении с вентиляцией, эксплуатировать, выполняя необходимые профилактические мероприятия.

В-третьих, существуют ограничения по количеству озона в воде (доза остаточного озона — не более 0,1 мг/л) и в воздухе (ПДК озона в помещении, где работают люди, — не более 0,1 мкг/л).

Источник: http://water-techno.ru/blogs/blog/ozonirovanie-vody-dorogo-no-effektivno-li

Озонирование как метод очистки и обеззараживания сточных вод

В практике очистки сточных вод озонирование применяется для обесцвечивания стоков, удаления взвешенных и коллоидных веществ, окисления и разрушения сложных органо-минœеральных комплексов, к примеру комплексных ионов металлов с органическими лигандами, токсичных ионов, биорезистентных примесей, хлорорганических и фосфорорганических пестицидов, для обеззараживания воды. Метод применяют на различных стадиях обработки воды: доочистки биологически очищенных сточных вод, предварительной очистки для разрушения биорезистентных примесей, глубокой очистки и обеззараживания перед выпуском сточных вод в водоемы или использованием для технологических нужд.

Широкое применение озона для очистки воды объясняется особенностью его свойств и различными механизмами воздействий на примеси сточных вод.

Свойства озона и механизмы его воздействия на органические примеси сточных вод

При нормальной температуре и давлении озон представляет собой газ бледно-фиолетового цвета. Основные физико-химические свойства озона представлены в табл. 3.7. Озон является токсичным газом. ПДК озона в воздухе промышленных помещений составляет 0,2 мг/м3.Озон взрывоопасен.

Таблица 3.7

Физико-химические свойства озона

№ п/п Наименование Значение
Молярная масса, г/моль 48,00
Плотность при нормальных условиях, г/л 2,15
Температура ,оС: сжижения плавления   11,90 192,50
Теплота образования, кДж/моль 143,64
Растворимость в воде (давление 0,1 МПа), г/л: при температуре 0 оС, при температуре 10 оС при температуре 30 оС   1,42 1,04 0,45
Окислительно-восстановительный потенциал, В 2,07

Являясь аллотропной модификаций кислорода, озон нестабилен и быстро разлагается с образование молекулы и атома кислорода. На кинœетику разложения влияет множество факторов: температура, рН, наличие ионов металлов, окислителœей и др.

Высокий окислительно-восстановительный потенциал озона обусловли-вает его активность к различным по природе примесям сточных вод, в т.ч. к микроорганизмам. При диспергировании озона в воду протекает два базовых процесса – окисление и обеззараживание. Вместе с тем, происходит значительное обогащение воды кислородом.

Окисляющее действие озона может проявляться в следующих формах: прямое окисление, окисление радикалами, озонолиз, катализ.

Реакции окисления озоном растворенных примесей можно представить в виде

Меn+ + O3 + n OH- = Me(OH)n,

CnH2n+1OH + n O3 = nCO2 + (n +1) H2O.

При окислении сероводородсодержащих вод исходя из дозы озона протекают следующие химические реакции:

3Н2S + О3 = 3S + Н2О; 3Н2S + О3 = 3Н2SО4.

Озон эффективно воздействует на сероводород при рН 5…9.

Цианиды в щелочной среде в присутствии озона окисляются до цианатов (СN-→ СNО-), а при глубокой очистке воды до СО2, NО3- и N2.

При переходе озона из газовой фазы в жидкость и его саморазложении образуются активные радикалы (ОН– и др.), перекисные соединœения способные к окислению органических веществ.

Озонолизу подвергаются органические соединœения с кратными связями. Под действием полярных дипольных молекул озона происходит разрыв этих связей с образованием неустойчивых озонидов, которые разлагаются чаще всœего на альдегиды и кетоны, способные к прямому окислению:

При совместном действии озонолиза и окисления образующимися радикалами способны разрушаться комплексные соединœения ионов металлов с органическими лигандами.

Большой практический интерес представляет способность озона воздействовать на ароматические соединœения. К примеру, при взаимодействии озона с бензолом в результате гидролитического расщепления образующегося триозонида получают глиоксаль и щавеливую кислоту. Для более полного окисления органических веществ озоном используют катализаторы, к примеру ионы меди, кобальта͵ силикагель.

Озон подвергает деструкции коллоидные и высокомолекулярные соединœения.

Каталитическое воздействие озонирования состоит в усилении им окисляющей способности кислорода.

Озон является сильным бактерицидным и вирулицидным агентом. Он оказывает непосредственное влияние на цитоплазму и ядро клетки, дезактивируя энзимы. Вирусы уничтожаются при полном окислении белка и нуклеиновых кислот. Устойчивый бактерицидный эффект наблюдается в широком интервале рН = 5,6…9,8.

Эффективность очистки сточных вод методом озонирования зависит от дозы озона, времени контакта воды с озоновоздушной смесью, температуры и величины рН очищаемой воды. Доза озона определяется экспериментально.

В промышленном масштабе озон получают при электрическом коронном разряде, который образуется в узком слое воздуха или кислорода между электродами высокого напряжения (5–29 кВ) при атмосферном давлении.

Производительность озонатора исходя из его типа и конструкции может изменяться от 10 г до 10 кг озона в час. Промышленные озонаторы состоят из пакета трубчатых элементов, выполненных из стекла, внутренняя поверхность которых покрыта металлической амальгамой.

Ее слой является электродом высокого напряжения, а стекло диэлектрическим барьером. Производительность озонатора и расход электроэнергии на получение озона зависит от влагосодержания воздуха, концентрации кислорода, температуры и конструкции озонатора.

Процесс получения озона из воздуха включает следующие операции: забор и охлаждение воздуха, его осушка, очистка от пыли фильтрацией, генерация озона.

Озонирование сточных вод представляет собой процесс абсорбции, сопровождающийся химической реакцией в жидкой фазе. В схемах установок озонирования сточных вод применяют абсорберы различных типов: барботажные, насадочные (к примеру, насадка из колец Рашига), инжекторные, механические (роторные механические смесители).

Наибольшее распространение в практике водоочистки получили барботажные контактные камеры (одно или двухсекционные). Озоновоздушная смесь распыляется фильтросными элементами, изготовленными в виде плоских пластин или труб из пористых керамических материалов, пластмасс, металлокерамики.

В контактную камеру очищаемая вода и озоновоздушная смесь подается противотоком, что повышает эффективность их взаимодействия.

Выбор технологической схемы озонирования зависит от многих факторов: состава и объёма сточных вод, дозы озона, скорости взаимодействия озона с примесями сточных вод.

При разработке технологии озонирования в связи с высокой стоимостью озона крайне важно создавать условия максимально полного использования озона при очистке. На рис. 3.15.

представлены принципиальные технологические схемы очистки сточных вод с использованием озона.

Одноступенчатая схема (а) применяется, когда примеси сточных вод достаточно быстро реагируют с озоном. Для очистки воды содержащей трудноокисляемые примеси для повышения времени контакта воды с озоном используют двухступенчатые противоточные схемы (б).

В реакторе первой ступени происходит предочистка воды небольшими дозами озона, непрореагировавшего на второй ступени. Во второй ступени происходит полное окисление примесей свежей озоно-воздушной смесью.

Двухступенчатая схема с делœением потоков (схема в) предусматривает использование двух контактных емкостей.

В первую емкость подается около 80% общего количества сточных вод, а остальная часть – во вторую. Озоновоздушная смесь проходит последовательно обе емкости. Двухступенчатые схемы позволяют максимально полно использовать озон.

Количество озона неиспользованного в процессе обработки воды может составлять 2-8%. Для предотвращения поступления непрореагированного озона в атмосферу в технологии очистки сточных вод озонированием предусматривается установка по деструкции остаточного озона (4). Наибольшее применение в практике водоочистки имеет метод термокаталитического разложения озона при температуре 60-120оС.

а) 6

б)

в)

Рис. 3.15. Технологические схемы установок озонирования сточных вод:

1,7 – поток сточной и очищенной воды, 2 – контактная камера; 3 – озонатор;

4 – нейтрализатор отходящих газов; 5 – поток газовоздушной смеси;

6 – выпуск газов в атмосферу

Примеры применения метода озонирования для очистки сточных вод

Сегодня в промышленной практике методы озонирования используют для обеззараживания питьевой воды, для очистки и дезинфекции хозяйственно-бытовых и промышленных сточных вод.

Применение озона для очистки хозяйственно-бытовых сточных вод

При очистке хозяйственно-бытовых сточных вод озон используют в трех направлениях: при предозонировании для разрушения биорезистентных примесей, мочевины, аммонийного азота; совместном озонировании и биохимической очистке, доочистке и обеззараживании.

Исследования показали, что предварительное озонирование хозяйственно-бытовых сточных вод позволяет значительно повысить эффективность биохимической очистки.

Установлено, что эффективность очистки воды от мочевины после последовательного озонирования и биологической очистки составила 99 %, что почти в 3 раза превышало степень очистки по традиционной технологии.

Исследована возможность совместного озонирования и биологической очистки бытовых сточных вод. При дозе озона 1 мг/л воздуха стимулировалась жизнедеятельность микроорганизмов активного ила и повышалась степень очистки по ХПК на 20–30 %.

Совместная обработка значительно улучшала седиментационные свойства активного ила, его структуру, что способствовало увеличению поверхности хлопьев и ускоряло процесс биохимической деструкции.

Увеличение дозы озона до 3,5 мг/л воздуха губительно действовало на биоценоз активного ила.

Применение озона для доочистки биохимически окисленных сточных вод обусловлено наличием в стоках окрашенных взвешенных и коллоидных веществ, биорезистентных примесей, высокими значениями ХПК.

На Курьяновской станции очистки бытовых сточных вод (ᴦ. Москва) озонирование биологически очищенных стоков при дозе озона 25 мг/л позволило на 60 % снизить содержание взвешенных веществ, на 60–70 % БПК5, ХПК – на 40 %, ПАВ – на 90 %, фенолов – на 40 % и достичь практически полного бактерицидного эффекта.

Очистка промышленных сточных вод. Озонирование применяется для очистки и обесцвечивания сточных вод предприятий текстильной, целлюлозно-бумажной промышленности и гидролизных заводов. Озон эффективно окисляет фенолы и нефтепродукты и используется в практике очистки сточных вод нефтехимических производств и создании систем оборотного водоснабжения.

Под действием озона фенолы, содержащиеся в сточных водах, распадаются с образованием альдегидов, щавеливой и других дикарбоновых кислот, гидропероксида и углекислого газа. При низких концентрациях фенола озонирование более полно протекает при рН=11. при исходной концентрации фенолов (фенол, о-крезол, м-крезол) 100 мг/дм3 достигается очистка до 99% при дозе озона 240-260 мг/л.

При озонировании сточных вод нефтеперерабатывающих заводов расход озона значительно возрастает по сравнению с расходом на очистку водных растворов фенолов и достигает до 5 г О3/г фенола.

Многоатомные фенолы окисляются озоном медленно. При длительности озонирования сточных вод коксохимических заводов в течение 4 часов степень очистки составила менее 60%.

Установлено, что присутствие ионов желœеза (II) в стоке приводят к торможению деструкции фенолов.

Метод окисления озоном должна быть применен для очистки от нефтепродуктов сточных вод нефтеперерабатывающих заводов. Установлено, что расход озона составляет 0,52 мг О3/мг нефти.

Исследовано, что промежуточными продуктами окисления озоном циклопентана и циклогексана (вещества, содержащиеся в нефти) образуются циклоспирты и циклокетоны.

Циклопентан при рН=12 под действием озона распадается по схеме: циклопентан → гидропероксид → циклопентанол → глутаровая кислота → оксид углерода (IV).

Окисление нафтеновых и сульфонафтеновых кислот озоном протекает только в щелочной среде. Οʜᴎ бывают окислены полностью до оксида углерода (IV). Расход озона составляет 4,6 мг/мг при деструкции нафтеновых кислот и 3,97мг/мг – сульфонафтеновых кислот.

Озонирование является эффективным методом очистки сточных вод от биорезистентных поверхностно-активных веществ (ПАВ). С помощью озона должна быть значительно снижена концентрация опасного канцерогенного вещества 1,2-бензпирена. При концентрации бензпирена в очищаемой воде 100 мкг/л и времени контакта озона с водой 30 мин. эффективность очистки составляет 99%.

Отмечена высокая эффективность озонирования при обработке сточных вод, содержащих хлорорганические соединœения, в т.ч. хлорорганических пестицидов.

Следует отметить, что озонирование – дорогостоящий метод и применение его должно быть экономически обоснованно. Во многих случаях применение метода, к примеру, для локальной очистки сточных вод небольших объёмов, должна быть экономически оправданно.

Для интенсификации процесса озонирования и снижения доз озона применяют катализаторы, также используют комбинированные схемы, основанные на сочетании озонирования с адсорбционными методами очистки воды, совместном озонировании и обработки воды ультрафиолетовым излучением (УФИ). В последнем случае значительно повышается обеззараживающее действие озона.

Источник: http://referatwork.ru/category/obrazovanie/view/605456_ozonirovanie_kak_metod_ochistki_i_obezzarazhivaniya_stochnyh_vod

Ссылка на основную публикацию