Озонирование воды: описание технологии, применение, плюсы и минусы.
Элемент 1
Элемент 2
Элемент 3
В интернете много информации, часто противоречивой, о таком методе очистки воды, как озонирование. В данной статье мы простым языком ответим на самые частые вопросы, которые возникают у наших клиентов. Опираться мы будем на авторитетные научные источники, а также Российские и зарубежные нормативные акты.
Статья получилась очень объемной, для удобства прочтения пользуйтесь оглавлением.
Что такое озонирование воды? Суть метода озонирования.
Озонирование воды – это современный и экологичный метод очистки, дезинфекции воды.
Суть этого метода заключается в растворении озона в воде.
Коротко расскажем об озоне и его свойствах:
Озон – это газ, трехатомная форма кислорода. Озон является сильнейшим окислителем и дезинфектантом – намного более эффективным чем хлор.
Подробнее об озоне и его свойствах можно прочитать в этой статье.
Цели озонирования воды:
Обеззараживание, дезинфекция воды озонированием.
«Не существует устойчивых форм вирусов и бактерий к озону» — Источник: Wastewater Technology Fact Sheet — Ozone Disinfection (EPA, США).
Интересен сам механизм воздействия озона на бактерию.
Озон – повреждает клеточную стенку бактерии, из-за чего оболочка бактерии не способна поддерживать свою форму, и бактерия погибает.
Воздействие озона на вирусы также давно и подробно изучено. Все вирусы чувствительны к озону – т.к. не имеют оболочки, защиты от губительных окислительных реакций.
Вирус погибает при окислении белка нуклеиновых кислот, из которых состоит.
Например, энтеровирус полностью разрушается менее чем за 30 секунд при концентрациях от 0,1 до 0,8 мг/л.
Окисление озоном растворенных примесей и органических веществ.
Для начала коротко о том, в чем заключается смысл любой водоподготовки.
Существуют различные нормативы для качества воды, будь то питьевая вода, бутилированная, бассейновая, сточная и пр.
В воде содержатся растворимые и нерастворимые примеси.
Для очистки воды до необходимых нормативов, необходимо:
- Не растворенные примеси в воде, необходимо отфильтровать.
- Растворенные нужно окислить, т.е. перевести в нерастворенную форму, и затем отфильтровать.
- Дезинфицировать (обеззаразить) воду.
Для окисления растворенных примесей и органических соединений ,а так-же обеззараживания воды, необходим окислитель и дезинфектант, например хлор, перманганат калия, перекись водорода, кислород, озон и др.
Озон эффективно окисляет большинство металлов до безопасных оксидов.
Например, часто встречающиеся в воде растворенное железо и марганец.
Озон реагирует с соединениями азота и углерода, серы, с алкенами и алкинами. Также озонирование удаляет различные органические соединения.
Дезинфекция озонированной водой.
Вода с растворенным озоном приобретает свойства дезинфектанта и применяется в промышленности для дезинфекции оборудования, поверхностей, продукции и CIP мойки.
Эта технология применяется в производствах молочной, мясной, рыбной, фармацевтической продукции. В производстве косметики, алкогольных и безалкогольных напитков и пр. Для обработки накопителей воды — в самолетах и поездах.
Главные преимущества этой технологии — это то, что после обработки озонированной водой нет остатков химикатов на поверхностях и продукции. А также то, что не требуется покупка химических реагентов – озон производится из кислорода в окружающем воздухе.
Подробнее о технологии и оборудовании для дезинфекции озонированной водой читайте ЗДЕСЬ.
Улучшение органолептических свойств воды
К органолептическим свойствам относят вкус, цвет и запах воды.
За счет высокого окислительного потенциала озона, озонирование эффективно связывает и окисляют органические и неорганические примесей которые влияют на органолептические свойства воды.
Например, сероводород и соединения серы — придают воде специфический «запах яйца».
Сероорганические соединения быстро окисляются озоном в первую очередь, даже небольшими дозами.
Кроме того, в процессе озонирования, вода насыщается растворенным кислородом, что улучшает ее вкусовые свойства.
Сферы применения метода озонирования воды:
Озонирование для очистки питьевой воды.
Питьевая водоподготовка – это сложный технологический процесс, который индивидуален для каждого объекта, т.к. состав исходной воды обычно отличается.
Применение озонирования очень эффективно в подготовке питьевой воды. За счет глубокого окисления органических соединений и растворенных металлов, получается добиться высокой степени очистки питьевой воды.
Стоит отметить, что отдельно установка озонирования воды не является полноценной системой водоподготовки, а лишь ее частью. Обычно, системы озонирования устанавливаются перед ступенью фильтрации воды. Или могут применяться для дезинфекции уже очищенной воды в накопителях.
Озонирование бассейновой воды.
Использование озонирования в бассейновых системах очистки воды давно применяется в России и многих Европейских странах.
Например в Германии, в нормативах DIN 19643 прописано обязательное применение озона.
В общественных бассейнах и аквапарках, технологию озонирования используют вместе с хлорированием.
Комбинация этих методов позволяет получить чистую, прозрачную воду без запаха, с минимальным содержанием связанного хлора (хлорорганикой). Хлорорганические соединения являются очень токсичными соединениями, именно они имеют неприятный запах «хлорки», раздражают кожный покров и слизистую оболочку.
В этой комбинации озон берет на себя основную нагрузку, как окислителя, а хлор играет роль долгоиграющего дезинфектанта и находится в свободном состоянии.
Озонирование бутилированной воды.
В производстве бутилированной воды озонирование применяться как на этапе водоподготовки (ссылка на пункт водоподготовки выше), так и непосредственно перед розливом в тару.
Применение технологии финишного озонирования позволяет исключить возможность заражения воды, даже на линиях розлива с большой долей ручного труда.
Как работает эта технология. Подготовленная вода подается в установку озонирования в которой происходит растворение озона и поддержание его концентрации в пределах 0,3-0,4 мг/л. Вода с такой концентрацией озона приобретает свойства дезинфектанта.
Такой концентрации озона достаточно для уничтожения болезнетворных микроорганизмов, инактивации вирусов, спор водорослей и грибков.
Кроме того происходит постоянная дезинфекция трубопроводов, форсунок и пр. элементов линии розлива.
После налива воды обеззараживается внутренняя поверхность бутылки.
После укупорки, растворенный озон поднимается в шапку, между пробкой и водой, таким образом стерилизуется поверхность крышки.
Итог — полностью стерильный и безопасный продукт.
Растворенный озон распадается до кислорода в течении 1-3 суток (в зависимости от условий хранения).
Подробнее о технологии и оборудовании для озонирования воды перед розливом.
Озонирование воды в рыбоводческих хозяйствах (УЗВ) и прудах.
Метод озонирования активно применяется в аквакультуре.
В УЗВ очень важно поддерживать безопасный уровень микробиологической активности, для предотвращения заболеваемости рыб.
Благодаря своим свойствам (ссылка на свойства) озон эффективно справляется с уничтожением болезнетворных бактерий и вирусов в воде УЗВ.
Также озонирование применяется в обработке воды в искусственных прудах, с целью ее осветления, обеззараживания и увеличения уровня растворенного кислорода.
Озонирование сточных воды.
Очистка сточных вод — сложный и многоэтапный процесс. Озонирование здесь применяется для окисления растворенных примесей, улучшения процессов коагуляции, осветления воды, снижения показателей ХПК и БПК, так и для дезинфекции и ароматизации воды на финишных этапах очистки.
Зачастую невозможно рассчитать необходимую дозу озона для получения необходимого эффекта из-за сложного состава сточных вод, в таких случаях производят пробное озонирование с различными дозами озона на пилотных установках или в лаборатории. Такой подход позволяет точно определить необходимую дозу озона для достижения необходимой степени очистки.
Какие есть плюсы и минусы озонирования воды.
Из плюсов озонирования можно отметить:
- озон уничтожает все бактерии и вирусы, а также воздействует на споры грибов и водорослей;
- продукты окисления озоном безопасны, в отличии, например, от продуктов окисления хлором;
- озонирование осветляет воду, удаляет запахи;
- окисление примесей озоном быстрее и эффективнее чем другими окислителями;
- озон вырабатывается на месте из воздуха;
- не прореагировавший озон распадается до кислорода;
- озонирование практически не изменяет pH воды.
Из минусов озонирования можно отметить:
- озон отнесен к веществам первого класса опасности, он опасен для органов дыхания, выброс озона в зону с людьми не допускается;
- качественное озонаторное оборудование имеет относительно высокую стоимость;
- непродолжительное воздействие из-за распада озона.
Из вышеперечисленного можно сделать вывод, что озонирование воды, это эффективная, безопасная технология, хоть и не является “панацеей” в водоочистке.
Озонирование необходимо применять в комплексе с другими методами обработки воды.
Современные станции озонирования воды.
Система озонирование воды — это сложная установка, которая обычно состоит из:
- Генератора озона
- Контактной емкости
- Системы смешивания воды с озоном
- Деструктора озона
- Насосов
- Комплекта трубопроводов и запорной арматуры
- Каркаса
- Электрического шкафа
- Системы управления и автоматики
- Системы измерения растворенного озона
- Датчиков давления, потока и манометров
Проектирование и подбор системы озонирования воды должно производиться компетентными специалистами.
При подборе специалист уточняет:
- Какая цель озонирования воды?
- Какого эффекта необходимо достигнуть?
- Состав и температура исходной воды?
- Необходимую производительность и пиковые расходы?
- Необходимо ли поддерживать концентрацию озона в воде и в каких пределах?
- Возможность интеграции системы в существующую технологическую цепочку?
Компания «ТриОзон» имеет большой опыт внедрения решений для пищевой промышленности: от локальной обработки воздуха до комплексных систем озонирования производственных помещений и камер хранения.
👉 Для подбора оборудования и консультаций свяжитесь с нами по телефону +7(495)107-08-13 или оставьте заявку на обратный звонок.
Наши специалисты помогут выбрать оптимальное оборудование для озонирования воды с учётом особенностей вашего производства.
Оборудование для озонирования воды
Статический лопастной смеситель №6 (до 18 м³/час)
Анализатор остаточного озона в воде (озонометр) OZ.Mert-W
Деструктор озона №2 AISI 304 (низкая конц.) - 16 м³/ч
Водоструйный эжектор №4 (12 м³/час)
Промышленный озонатор воды OG-O50 (50 г/час - с концентратором кислорода)