Озон все чаще применяется для очистки питьевой воды. Крупнейшие города мира один за другим переходят с привычного хлорирования на озонирование. Отчего так происходит? Чем лучше доочистка и обеззараживание воды трехатомным кислородом, все чаще занимающая в цепочке всевозможных угольных или песчаных фильтров, коагулянтов или флокулянтов место одного из самых сильных окислителей – хлора?
К сожалению, далеко не в каждом водоеме планеты можно найти подходящую для питья воду. Поэтому очистка питьевой воды с древнейших пор остается одной из важнейших задач человечества. Отсюда и постоянные поиски наилучшего варианта ее очищения, такого, который бы, уничтожая вредоносную микрофлору и убирая самые разные загрязнения, не вредил бы организму человека. Аллотропная модификация кислорода – озон совмещает в себе все необходимые для этого свойства.
Именно поэтому еще в 1886 году французские ученые – экспериментаторы начали исследования способности трехатомной формы кислорода очищать и обеззараживать воду. Это стало одной из первых попыток найти озону практическое применение. А уже в 1905 году крупная Петропавловская больница в Санкт-Петербурге пользовалась озонированной водой, обработанной с помощью собственной первой экспериментальной установки. В 1911 году озонирование, по сравнению с организацией этого способа очистки воды в остальном мире, в Петербурге было организовано наилучшим образом. Здесь была построена самая большая промышленная озонирующая установка.
Как используют технические газы в очистке воды?
Чаще всего, в промышленных масштабах в процессе очистки воды применяются такие газы, как хлор или озон. Причем, в последнее время прослеживается стойкая тенденция замены ядовитого хлора, сохраняющего свои токсичные свойства в течение длительного времени и, требующего мер по удалению его из очищенной воды, на более безопасный озон. Этот газ быстро разлагается, образуя при этом безопасный для организма человека кислород. До момента полного разложения озон, растворенный в воде, может существовать в трехатомном виде не более десяти – пятнадцати минут. После этого он распадается на двухатомный кислород, отчасти растворяющийся в воде, частично выделяющийся в атмосферу.
Для получения озона в масштабах достаточных для очистки большого количества воды используется чистый кислород. Озонирование одной порции воды может проводиться в несколько приемов. Будет ли эта процедура одноступенчатой, двухступенчатой или трехступенчатой зависит от качества поступающей на водоочистные сооружения воды. Ее качественный и количественный состав влияет и на объем озона, применяемого для обеззараживания.
Технологическая схема одноступенчатой очистки воды подразумевает применение озона только на первой стадии очистки воды. Это делается до или после коагуляции, перед пропусканием ее через песчаные или угольные фильтры. Такое предозонирование производится для того, чтобы удалить разнообразные, легко поддающиеся окислению загрязнения, органической или неорганической природы. Эта процедура призвана улучшить процесс коагулирования. Одновременно с этим происходит частичное обеззараживание очищаемой воды. Озон в этом случае подается небольшими порциями.
По двухступенчатой технологической схеме очистки воды, кроме первичного озонирования, проводится еще и второе. Его осуществляют после обработки воды коагулянтами или флокулянтами. При вторичном озонировании происходит доокисление атомами кислорода более стойких загрязнений, которые не были удалены на предыдущей стадии очистки. Обычно оно производится перед применением угольных или песчаных фильтров. В результате сорбционная очистка становится более полной, а сами фильтры становятся более долговечными.
В случае трехступенчатой схемы кроме первичного и вторичного озонирования производится еще и третичное. Постозонирование заключает процесс очищения воды. Оно направлено в основном на улучшение ее органолептических свойств. Оно происходит после всех стадий очистки. При этом достигается полное обеззараживание, улучшаются вкусовые качества очищенной воды.
В зависимости от выбранной схемы озонирования на разных участках очищающей системы устанавливаются специальные контактные камеры. Они служат для введения в очищаемую воду озоновоздушной смеси. Обычно в городских водоочистных станциях применяют барботажные бассейны. В них озоновоздушная смесь подается через металло-керамические трубы или сквозь специализированные насадки на трубопроводах, изготовленные из нержавеющей стали. Их встраивают в дно емкости, чтобы пропускать газ сквозь толщу воды.
Преимущества озонирования перед остальными способами очистки воды
Обеззараживание воды. В природе практически не существует устойчивых к действию озона микроорганизмов. Для полной стерилизации и дезинфекции воды озона требуется меньше, чем хлора. Трехатомный озон, распадаясь до двухатомного кислорода, действует на них намного быстрее, чем токсичный хлор.
Устранение привкусов и посторонних запахов в питьевой воде. Она перестает пахнуть тиной, почвой, плесенью или рыбой. После озонирования она имеет очень свежий вкус и запах родниковой воды. Кислород, растворенный в ней после разложения озона, придает ей эти свойства. В отличие от нее, хлорированная вода чаще всего бывает не очень вкусной, поскольку в ней всегда присутствует некоторое количество так называемого «остаточного хлора», делающий запах воды неприятным. Обесцвечивание. Озон делает воду более прозрачной, разрушая всевозможные органические и неорганические соединения. При этом происходит удаление ионов солей железа и марганца, подкрашивающих ее.
Окисление и разложение до безопасных составляющих синтетических поверхностно-активных веществ и нефтепродуктов, которые могут присутствовать в очищаемой воде. Им окисляются и разлагаются соединения фенола, тяжелых металлов, пестициды, цианиды, сероводород и гербициды. Остатки попадающих в воду с полей нитратов, нитритов и аммиака, входящих в азотные удобрения тоже устраняются обработкой озоном.
Интересные факты
На сегодняшний день достаточно популярны и бытовые озонаторы, служащие для доочистки водопроводной воды. Они выделяют в подготовленную заранее воду озон, получаемый разрядом, возникающим между электродами прибора. Принцип их работы может несколько отличаться, но большинство их вырабатывает озон, воздействуя на кислород воздуха.
В 2003 году Европейской комиссией была издана директива об очистке с помощью озона природных минеральных и родниковых вод для удаления из них солей тяжелых металлов и других вредных соединений. Его вводят непосредственно в бутылки на заключительном этапе бутылирования, перед заполнением их водой. Обработанная таким образом минеральная вода намного дольше сохраняет свою свежесть и полезные свойства, чем та, которая не подверглась такому воздействию.
Кислород для получения озона, используемого в очистке питьевой воды можно приобрести в Компании «DP Air Gas». Кроме этого газа, компания занимается реализацией других промышленных газов и их смесей. Подробнее ознакомиться с ассортиментом технических газов, а также с перечнем сопровождающих услуг можно ознакомиться здесь.
