Эта технология применяется в промышленных масштабах и частными пользователями. С ее помощью устраняют вредные химические примеси, уничтожают опасные микроорганизмы. Очистка воды озоном при правильном использовании отличается высокой эффективностью, сравнительно небольшими эксплуатационными затратами.
Про озон
По известным данным, первые сообщения о создании озона появились более двухсот лет назад в результате экспериментов с электрическими разрядами. В середине 19 века немецкий ученый Шейнбейен смог отделить газ при воспроизведении реакций гидролиза. Название соединению было дано по греческому слову ozo (можно перевести как «имеющее сильный запах»). По этому характерному признаку допустимо определение в воздухе даже сравнительно небольшого содержания озона.
Опыты выявили следующие важные характеристики газа озона:
- высокие окислительные способности;
- достаточно быстрое разложение с преобразованием в кислород.
Эти особенности стали основой для разработки технологий очистки воды от железа озоном. В следующем перечне приведена хронология внедрения изобретений (годы):
- 1896 – первый патент на генератор газа (Н. Тесла);
- 1898, 1901 – начало эксплуатации промышленных установок подготовки воды: СанМор (Франция), Висбаден (Германия);
- 1911 – озонирование применяют в очистной станции Санкт-Петербурга.
С 1916 до конца 70-х прошлого века количество специализированных объектов увеличилось с нескольких десятков до 1100. В настоящее время технология успешно вытесняет хлорирование. Созданы установки бытового назначения, которые подтвердили на практике отличные функциональные характеристики.
Основные определения и преимущества очистки воды от железа озоном
Этот газ видит каждый человек, наслаждающийся голубым небом. Озон при сильном охлаждении преобразуется в жидкость. Специфический оттенок атмосферы нашей планеты обеспечивается наличием данного химического соединения. Сформированный слой выполняет защитные функции, препятствуя прохождению части спектра солнечного излучения. Тем самым создаются благоприятные условия для органической жизни.
Молекула озона состоит из 3 атомов кислорода. Сравнительно небольшая стойкость объясняет быстрый распад и высокую химическую активность соединения. Чрезмерная концентрация газа ускоряет окислительные реакции. Предельно допустимое содержание озона в атмосфере помещения – 0,1 мг на м куб. Этот параметр необходимо контролировать для безопасного применения технологии очистки воды.
Для создания озона используют разные методики удаления железа. С помощью электролиза разлагают воду с образованием атомарного кислорода. Способ отличается высокой эффективностью. Однако для домашних условий лучше выбрать иной вариант. Проводящий ток раствор содержит кислоту, иные агрессивные химические соединения. Это повышает требования к технике безопасности.
Фотохимический способ проще! Для воспроизведения технологии применяют источник сильного излучения в ультрафиолетовом диапазоне. Следует отметить относительно низкую производительность по сравнению с рассмотренным выше электролизом. Существенным недостатком является ограниченный ресурс лампы.
Оптимальный способ – создание газа с помощью высоковольтного электрического разряда. Аналогичные процессы происходят в природе во время грозы. Именно такая технология предпочтительна для бытовой очистки воды от железа озоном. Современные генераторы и промышленные озонаторы воды потребляют энергию экономно. Автоматическое отключение предотвращает развитие аварийных ситуаций. Улучшенная изоляция обеспечивает надежную защиту от поражения электрическим током.
Оборудование для очистки воды из скважины озоном
Типичная установка этой категории состоит из следующих функциональных компонентов:- высоковольтный разрядник (генератор) с автоматикой управления и контроля;
- безнапорный эжектор, обеспечивающий дозированное насыщение воды озоном;
- рабочий бак с засыпкой из активированного угля и деструктором;
- элементы обвязки, насосное оборудование.
В зависимости от назначения устанавливают оптимальную концентрацию действующего соединения и продолжительность обработки. Для типичной подготовки подземных вод (колодец, артезианская скважина) достаточно использовать 0,5-1 мг озона на один литр жидкости. Обезжелезивание с уменьшением цветности в комплексе с обеззараживанием выполняют при увеличенной дозировке – до 3-4 мг/л.
Чтобы снизить содержание озона до нормированного уровня ПДК в крышку бака встраивают деструктор. В этом устройстве замедляется выход газа, что позволяет завершить преобразование в кислород (O2).
Очищенную воды из скважины откачивают из нижней части. В ходе реакций окисления растворенные химические соединения преобразуются в осадок. Комбинированная засыпка из гравия и активированного угля задерживает механические примеси, запахи, органику.
Высокую эффективность очистки воды озоном подтверждают следующие данные:
|
Примеси, контрольные показатели (ед. изм.)
|
Предельный уровень по нормативам САнПиН
|
Исходное значение
|
Результат лабораторного анализа на выходе установки
|
|
Марганец, мг/л
|
0,1
|
1,5
|
0,015
|
|
Железо, мг/л
|
0,3
|
150
|
0,004
|
|
Сероводород
|
0,003
|
2,5
|
0,001
|
|
Продукты нефтехимии
|
0,1
|
0,7
|
0,002
|
|
Цветность, град.
|
20
|
540
|
6
|
|
Запах, баллы
|
2
|
4
|
0
|
Особенности использования системы в коттедже и доме
Высокая активность свободных молекул кислорода обеспечивает уничтожение бактерий, спор, вирусов. Подобное воздействие не способна оказать длительная обработка хлором или перманганатом калия. Существенным плюсом является быстрый распад озона, что предотвращает токсичное воздействие на окружающую среду химических реагентов.
Другие преимущества системы:
- быстрое выполнение рабочих операций;
- автоматическое воспроизведение технологии без настройки оборудования и других действий владельца коттеджа и дома;
- отсутствие дорогих расходных материалов, картриджей;
- экономное потребление электроэнергии (25-40 Вт/час);
- комплексная очистка (удаление примесей и обеззараживание);
- демократичная стоимость;
- простое обслуживание.
Отдельно нужно отметить универсальность технологии. Озон применяют для очистки:
- питьевой и технической воды;
- стоков;
- воздуха.
Альтернативные способы: сравнительный анализ
Вместо очистки воды озоном применяют хлорирование либо другие реагенты. При недостаточной концентрации действующих веществ эффективность обработки снижается. Если дозировка превышена – остаточные примеси загрязняют жидкость. Хлор, например, после кипячения образует опасные токсичные и канцерогенные соединения. Поэтому даже длительная тепловая обработка не решит проблему. Вместе с тем постоянный контроль за уровнем исходного состава воды из скважины невозможен. Таким образом, оптимальная настройка технологических процессов исключается.
Механическая фильтрация применяется для задержания твердых частиц. Однако даже самая мелкая сетка не способна предотвратить проникновение растворенного двухвалентного железа. В обычных условиях образование частиц ржавчины происходит медленно!!! Очистка воды озоном своими руками устраняет отмеченные проблемы.
Установка обратного осмоса безупречно выполняет свои основные функции. Таким оборудованием для озонирования создают качественную питьевую воду из скважины без органических и механических примесей. Мембрана задерживает даже растворенные химические соединения, поэтому двухвалентное железо не пройдет через эту надежную преграду.
Но и в этом случае очистка воды озоном выглядит предпочтительным решением. Простейшие бытовые установки в коттедже обеспечивают производительность 180-250 л час. Аналогичное количество жидкости мембрана обратного осмоса пропускает за сутки. В озонирующем оборудовании отсутствуют дорогие картриджи с ограниченным ресурсом. Дешевые наполнители (гравий, активированный уголь) при среднем уровне загрязненности заменяют не чаще одного раза в год.
В каких ситуациях установка очистки воды озоном не подходит?
Даже длительное воздействие сильным окислителем не способно снизить уровень жесткости. Для извлечения солей применяют установку ионного обмена или генератор озона. Если высокая производительность не нужна, применяют специализированные картриджи в доме, либо комплект обратного осмоса.
Вместо удаления примесей можно использовать защитные мероприятия. С помощью очистки воды озоном для коттеджа, судя по отзывам граждан, образуют оболочку на мельчайших частицах, которая препятствует их укрупнению. Эта методика – самая дешевая!!! Но ее использование загрязняет воду из скважины.
Устраняют недостаток применением генератора электромагнитной обработки. Воздействие сильным полем блокирует процесс образования накипи. Подходящую модель выбирают с учетом требуемой дальности по длине трубопровода от места монтажа катушки индукции. Этот бытовой озонатор не удаляет примеси, поэтому дополнительно применяют механическую фильтрацию и очистку воды озоном.
Дополнительное оснащение, решение отдельных задач
Высокая активность озона ускоряет коррозию, поэтому компоненты системы выбирают с учетом данного фактора. При покупке качественного фабричного комплекта тщательная проверка не нужна. Производители предлагают купиить такую систему, а также обеспечивают надежную защиту от соответствующих повреждений, предоставляют официальные гарантийные обязательства! Однако нужно корректно определяться с материалами отдельных узлов, если предполагается создание оборудования собственными руками.
Перед очисткой воды озоном для дома рекомендуется установить магистральный фильтр, который задержит крупные механические примеси. Защиту от накипи (уменьшение уровня жесткости) обеспечивают специализированным оборудованием. Комплект дополняют насосным оборудованием, которое компенсирует падение давления в системе водоснабжения.
Для продления срока службы поддерживают условия эксплуатации, рекомендованные производителем. Чтобы не повредить электронику ограничивают уровень влажности в помещении. Аварийные ситуации и сбои предотвратит стабилизация напряжения в сети питания. Компоненты системы устанавливают с технологическими проходами, которые обеспечивают удобство обслуживания и ремонта.