Застосування озонування в підготовці води
Озонування як потужний і універсальний засіб очищення знайшло застосування в різних галузях промисловості. Завдяки сильним окислювальним властивостям озон є найбільш ефективним засобом для очищення та знезараження води і повітря. На сьогоднішній день знезараження води озоном – одна з ключових стадій будь-якої сучасної системи водоочистки, чудово поєднується з іншими технологіями водопідготовки, такими як сорбція, ультрафільтрація або відомий принцип – зворотний осмос використовуються для очищення води. У всьому світі озонова очистка води вважається найбільш екологічно чистим і універсальним методом водопідготовки як у промислових так і господарських потребах.
В області водопідготовки озон використовується в декількох напрямках:
– Доочищення водопровідної води;
– Очищення питної води з поверхневих або підземних джерел;
– Очищення стічних вод;
– Очищення води в системах оборотного водопостачання басейнів.
Застосування озону в водопідготовці спільно з фільтруванням забезпечує високу ефективність:
– При знебарвленні (наявність у воді в основному гумінових сполук).
– При підвищенні органолептичних показників (смак і запах). Джерелами неприємного смаку і запаху є сірководень, феноли, хлорфеноли, водорості, нафтопродукти. Озон насичує воду киснем, надаючи їй смак джерельної води.
– При знезалізненні і деманганізаціі. Наявність в свердловини воді заліза і марганцю у формі Fe2 і Mn2 (розчинні сполуки) практично обов'язково. Окислення їх і переклад у фільтровану форму представляє суть технології.
– При знезараженні (патогенна мікрофлора, бактерії, віруси, спори).
Основні переваги озонування питної води в порівнянні з хлоруванням та іншими методами:
Чітко виражений бактерицидний ефект, особливо по відношенню до спорових мікроорганізмів і вірусів.
Значно менший час необхідного контакту з знезаражуємо водою.
Поліпшення органолептичних якостей води, усунення запахів, кольоровості.
Гарне знезаражуючу дію в присутності настільки поширеного сполуки як фенол, відсутність хлорфенольного запахів.
Озон, на відміну від хлору, може бути отриманий на місці підготовки питної води, що виключає транспортні, складські, природоохоронні і захисні заходи, необхідні при застосуванні хлору, який є отруйною речовиною.
Одночасне покращення відразу декількох показників якості води.
Озонова обробка води забезпечує:
– Повне знезараження води.
– Видалення металів і їх сполук залізо, марганець, свинець, кадмій, ртуть, алюміній, цинк.
– Неорганічних домішок миш'як, нітрити, аміак, залишковий активний хлор.
– Органіки пестициди, феноли, ПАР, нафтопродукти.
– Поліпшення органолептичних показників – усунення кольоровості, каламутності, присмаків, запахів.
– Збереження необхідних людині мінеральних речовин.
Знезалізнення.
В артезіанській воді найчастіше зустрічається залізо в двовалентній формі, що знаходиться в розчиненому стані. Як було сказано, в цьому стані вони повністю безбарвні, але надають воді характерний присмак. Озон здатний окислити солі цих речовин. Назва знезалізнення дано цього хімічному процесу не випадково: воно призводить до окислення солей заліза і утворення нерозчинних речовин, які чудово видаляються за допомогою сорбції на активних вугіллі або ультрафільтрації.
Якщо залізо і марганець містяться у формі органічних сполук або колоїдальних частинок (розміром 0,1-0,01 мкм), то глибоке знезалізнення і деманганация води неможливе без використання озоносорбціі або озоно-ульрафільтраціонной технології. Попереднє окислення цих комплексних органічних сполук призводить до їх коагуляції, після чого проводиться знезалізнення за допомогою ультрафільтрації. Озонування призводить до окислення і коагуляції комплексних сполук і перетворює розчинні солі в нерозчинні. Тільки після глибокого знезалізнення можливе застосування наступних стадій водопідготовки, таких як застосування зворотного осмосу для отримання оптимальної жорсткості і сольового складу т.п.
Озоносорбція і озоно-ультрафільтрація – надійний і комплексний сучасний метод, який активно використовується для знезалізнення артезіанської води і крім, власне, знезалізнення дозволяє досягти високої глибини очищення води і отримувати якісну чисту і смачну питну воду – без сірководню, вірусів, бактерій і спор.
Озоносорбція.
Метод озоносорбціі полягає в спільному застосуванні процесів озонування та сорбції для очищення води. Озонування, в залежності від технологічної схеми, проводиться в одну або дві стадії гранульований активне вугілля. Гранульований активний вугілля завантажується у вугільні фільтри, через які пропускається очищається вода. Такий спосіб реалізації процесу озоносорбціі застосовується на нових блоках Рублевський та Західної станцій водопідготовки Мосводоканалу.
В процесі озоносорбціі обробка озоном викликає окислення неорганічних і органічних забруднень води до сполук, які легко віддаляються на стадії сорбції, що збільшує ефективність очищення води. Крім того, такі сполуки є елементом живлення для біоплівки, що розвивається на поверхні вугільної фільтруючого завантаження. За рахунок цього відбувається часткова природне очищення активного вугілля від накопичених в процесі сорбції забруднень, що дозволяє продовжити період його ефективної роботи між регенерації і знизити експлуатаційні витрати.
Впровадження процесу озоносорбціонной очищення підвищує бар'єрну роль станцій водопідготовки як по відношенню до природних забруднень, так і по забруднень техногенного характеру. Відбувається глибоке очищення води від органічних сполук, у тому числі техногенного походження, які можуть потрапляти в вододжерела при аваріях (пестициди, нафтопродукти тощо). Добре видаляються речовини, що обумовлюють запах води, а також побічні продукти озонування. Іншими словами, забезпечується видалення з води практично всіх видів забруднень за рахунок гнучкого поєднання методів.
Спільне застосування озонування, сорбції (активоване вугілля виступає каталізатором, що підсилює окислювальні реакції озону, від чого підвищується ефективність очищення в цілому) і ультрафільтрації забезпечують максимальний ступінь очищення води від найбільш широкого спектра домішок при мінімальних габаритах і граничної технічної простоті установки, мінімальних експлуатаційних витратах і витратах на обслуговування установки. Використання ультрафільтраційний мембрани в поєднанні з озоносорціей виключає можливість вторинного зараження чистої стінки мембрани і є повною гарантією стерильності очищеної води, незалежно від часу обробки і підбору дози озону.
Апаратне наповнення:
озонатор (з осушувачем повітря або без)
система інжекції;
насос підвищення тиску;
контактно-фільтрувальна ємність із завантаженням АУ або АУ цеоліт і деструктором озону;
ультрафільтраційних мембрана (або без неї).
Метод озоносорбціі – готове рішення з доочищення водопровідної води.
Він знаходить застосування на таких об'єктах як підприємства громадського харчування (в т.ч. садки, школи, лікарні, кафе, їдальні і т.д.), багатоквартирні будинки, бізнес-центри – підприємства, підключені до водопровідної мережі.
Якщо використовувати озонування води одночасно з фільтрацією через активоване вугілля, окислювальна здатність озону ще сильніше підвищується за рахунок каталітичного дії поверхні вугілля, що дозволяє окислювати навіть найбільш стійкі хлорорганічні сполуки. При подачі на поверхню активованого вугілля надлишку озону, вугілля по відношенню до окислюються речовини, працює як каталізатор, а не як адсорбент і не втрачає своїх властивостей, при подальшій експлуатації, потребуючи лише у періодичній промиванні. Здатність видаляти розчинені органічні та хлорорганічні сполуки, залишаючи всі необхідні людині солі, є унікальною особливістю технології озонової доочищення водопровідної води, важко замінної за допомогою інших методів.
Озон в басейні.
Жоден з використовуваних в даний час способів очистки та знезараження води в плавальних басейнах не може забезпечити те стабільно високу якість води, яка досягається озонуванням або комбінованими технологіями, заснованими на застосуванні озону.
У всьому світі озонова очистка води вважається найбільш екологічно чистим і безпечним для людини, універсальним методом її обробки. Озонування ефективно дезактивує вірусні і спорові забруднення у воді. Озон підвищує тонус організму, знімає синдром хронічної втоми, відновлює працездатність, надає воді ніжно-блакитний колір, не сушить шкіру і не подразнює слизові оболонки купаються. На відміну від хлору озон не знебарвлює волосся і тканини купальних костюмів. Дуже важливо і те, що він руйнує канцерогенні вторинні продукти хлорування води – тригалометани і хлораміни, не утворюючи при цьому токсичних побічних речовин.
Озон сприяє як усунення мікроорганізмів, так і багатьох хімічних факторів. Така універсальність криється у величезній окислювальної здатності. Озон руйнує майже будь-яку органіку за рахунок появи у воді атомарного водню. Він поступається за окислювальної здатності тільки фтору і миттєво вступає в хімічні реакції. Озон ефективно знищує будь-які патогенні мікроорганізми, віруси і грибки. Він відмінно справляється з більшістю органічних домішок, що потрапляють в басейн при купанні, що помітно виділяє його в порівнянні з іншими методами очищення води. Ще однією важливою властивістю є швидка «самоліквідація» озону у воді і можливість його примусового видалення перед використанням. Якщо вода вимагає наявності дезінфектора в момент її використання, то можна використовувати додатково незначні дозування активного хлору, тому що підтримання мінімальної концентрації озону в басейні на рівні, що не перевищує ГДК, не завжди є легким завданням. Точніше, це легко зробити тільки в басейнах обмеженою ємності. Зазвичай озонування в ізольованому вигляді застосовується для басейнів ємністю близько 50 кубометрів. Якщо ж в басейні понад 100 кубометрів води, то бажано додаткове використання хлорування.
Одним з методів очищення води в басейні з допомогою озону є щогодинна рециркуляція. Грамотно встановлена ??система з правильно підібраним циклом озонування вбиває всі бактерії і віруси, а також, цвіль і паразитів. Може оброблятися як вся відпрацьована вода, так і частина її. У першому випадку можна позбутися від необхідності додаткового хлорування. У другому доводиться вдаватися до часткового хлоруванню. Надлишок розчиненого озону перед подачею в басейн розбавляється до безпечної концентрації або примусово інактивується. Нерозчинений газоподібний озон легко відділяється від обробленої води перед подачею в басейн, в той час як пари хлору постійно знаходяться над поверхнею води. Крім того, для озону, на відміну від хлору, характерно короткий час життя, тому він досить швидко перетворюється в звичайний кисень, що також підвищує якість води в басейні. Правильно підібрана система озонування виправдовує себе економічно. Крім того, вона набагато екологічніше інших методів очищення води, а тому приносить більше користі здоров'ю. Важливо враховувати й естетичне перевагу басейну без специфічних запахів і максимально наближеного в найчистішим природним джерелам.
У порівнянні з іншими методами водопідготовки повний комплект станції озонування вимагає значно більших початкових капіталовкладень. Однак через відсутність в ході експлуатації додаткових витрат або їх мінімізації, система окупається протягом декількох років. Сучасні станції озонування характеризуються високим ступенем автоматизації, малої енергоємністю і не вимагають особливої ??кваліфікації персоналу при обслуговуванні. Застосування озонування дозволяє знизити до мінімуму кількість реагентів або відмовитися від їх використання повністю.
Варто зазначити, що озонована вода підвищує тонус організму, знімає синдром хронічної втоми, відновлює працездатність, не сушить шкіру і не подразнює слизові оболонки купаються. На відміну від хлору, озон не знебарвлює волосся, а також тканини купальних костюмів. Незважаючи на високу стартову вартість системи озонування окупаються протягом трьох – чотирьох років, так як відсутні додаткові витрати в ході експлуатації або вони мінімальні. Системи озонування мають високий ступінь автоматизації, малу енергоємність і не вимагають особливої ??кваліфікації обслуговуючого персоналу.
