Озонирование, как метод очистки воды: польза и вред

Установка озонирования воды
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.
 

Суть метода очистки воды озонированием, основные определения

 
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.
 

Положительные параметры очищения воды путем озонирования

 
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.
 
Метод очистки воды озонированием
 
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.
 

Польза и вред

 
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.
 
Польза и вред от озонирования питьевой воды
 
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.
 

Хлорирование и озонирование: состав технологического оборудования

 
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.
 

Чем дополнить систему озонирования?

 
Бытовая (портативная) система озонированияПравильное 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.
 

Выводы

 
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.