Очистка воды озоном

Озонирование воды – один из методов ее очистки. Известен он уже давно: появилось озонирование почти 200 лет назад, в первой половине XIX века, когда люди только открывали способы, как улучшить состав воды. Сегодня озонирование считается одним из самых эффективных методов, и в этой статье мы рассмотрим, как оно происходит и какой эффект имеет, а также узнаем про преимущества и недостатки озонирования воды.

Как происходит процесс озонирования воды

Озон – это голубоватый газ с молекулой О3, который образуется из кислорода. Это мощнейший окислитель, который может вступать в реакцию окисления при комнатной температуре – даже без нагревания.

Помимо озона известными окислителями являются хлор его производные, а также перманганат калия и пероксид водорода. Для очищения воды обычно используют хлорирование и озонирование, и последний способ выбирают всё чаще.

Если коротко, озонирование воды происходит так. Воздух пропускается через специальный прибор – озонатор. Озонатор имеет два электрода в виде пластин или трубок, которые выделяют электрический ток в воду. Когда ток попадает в воду, образуются молекулы озона – таким образом, жидкость становится озонированной.

Находясь в воде, озон вступает в реакцию с различными примесями металлов, заставляя их выпадать в осадок. Также он способен проходить через мембраны вредоносных микроорганизмов и разрушать их на уровне ДНК. Таким образом, основной механизм работы озонатора – окисление металлов и обеззараживание воды.

Работа озонатора воды имеет свои нюансы. Например, при работе с влажным воздухом прибор потратит больше энергии на получение озона, поэтому многие озонаторы оснащены осушающим фильтром с силикагелем или оксидом алюминия. По причине токсичности озона аппарат производит ровно столько газа, сколько надо для очищения воды. Несмотря на то, что озон довольно быстро разрушается и становится вновь кислородом, хороший аппарат озонирования нередко имеет деструктор озона.

Для чего нужно озонирование воды и где его можно применить

Метод очистки воды озонированием помогает решить следующие вопросы:

Окисление металлических соединений – почти всех, кроме золота, платины и иридия, до их оксидов. К примеру, озон эффективно устраняет растворенное железо и марганец – часто встречающиеся примеси. Так, если железо или марганец находятся в воде в виде орг-соединений или коллоидных частиц, обычно применяют именно озон.
Удаление соединений азота и углерода, а также серы, алкенов и алкинов из воды.
Разрушение органических соединений, а также всевозможных микроорганизмов.
Улучшение органолептических показателей воды – запаха, прозрачности, вкусовых качеств и так далее. Что характерно, высокая окислительная способность озона позволяет ему действовать на такие соединения, которые не подвластны другим реагентам. Среди таких можно назвать сернистые и цианистые соединения и фенолы.

Что касается сфер применения озонирования, его используют повсеместно.

Очищение питьевой воды

Применение озонирования крайне эффективно в подготовке питьевой воды: оно позволяет достичь высокой степени очистки. Однако озонирование – скорее один из этапов очищения воды, который выполняет определенные функции. Для полноценного очищения нужно сочетать озонирование с другими методами.

Очищение бассейна

Такая технология давно применяется в РФ и Европе для очищения воды в бассейнах: например, в Германии это даже обязательная мера. В общественных бассейнах озонирование обычно сочетают с хлорированием – такая комбинация дает чистую и прозрачную воду без неприятного химического запаха, с минимальным содержанием связанного хлора.

Очищение бутилированной воды.

Озонирование применяется при производстве воды в бутылках. Это исключает возможность ее заражения – как-никак, на линиях розлива работают люди. Помимо очищения воды озонирование на производстве позволяет обеззараживать трубопроводы, форсунки и прочие элементы оборудования. А после налива воды озонированием обеззараживается и бутылка изнутри.

Озонирование в рыбоводческих хозяйствах

Метод озонирования активно применяют в аквакультуре – это помогает предотвратить заболеваемость рыб. Также озонирование применяется для обработки воды в искусственных прудах – чтобы осветлить ее, устранить болезнетворные микроорганизмы и насытить кислородом.

Очищение сточных вод

В деле очистки сточных вод озонирование применяется как один из этапов, так как процесс это сложный и многоступенчатый. Озонирование окисляет растворенные примеси в воде, улучшает процессы коагуляции, осветляет воду, снижает показатели ХПК и БПК, дезинфицирует и лишает воду неприятного запаха.

Преимущества и недостатки озонирования воды

Озонирование воды – один из методов её очистки, соответственно, есть и другие методы, из которых может выбирать потребитель. А потому при выборе необходимо взвесить все плюсы и минусы озонирования.

Недостатки озонатора

К недостаткам озонирования можно отнести токсичность и взрывоопасность озона как вещества. В умеренных концентрациях озон не ядовит, однако в больших количествах этот газ может приводить даже к летальному исходу. Вдыхание озона ведёт к повреждению слизистых оболочек и разрушению органов дыхания. Но если проводить процедуру озонирования по всем правилам, риски отравления минимальны.

Что касается взрывоопасности озона, тут то же самое – всё зависит от правильной работы оборудования. Взрывоопасным озон становится при его концентрации в воздухе более 10%, но в норме такого показателя достичь сложно, разве что при повреждении оборудования. Тем не менее, такой нюанс нужно иметь в виду при выборе озонирования в качестве метода обеззараживания воды.

Следующим недостатком озонирования можно назвать его неэффективность против фенольных соединений и сухого остатка. И наконец, играет роль довольно высокая стоимость очистки воды озонированием. Стоимость нормального прибора начинается в среднем от 30000 рублей, плюс дополнительная очистка, который желательно дополнить работу системы озонирования. Таким образом можно подытожить, что безопасность озонатора сильно зависит от качества прибора, и экономить на нем не стоит.

Преимущества озонатора

Что касается преимуществ озонирования воды, среди них в первую очередь можно назвать отсутствие опасных примесей после озонирования. Это выгодно отличает озонирование от того же хлорирования или других методов химического очищения. В процессе работы озона остаются лишь оксиды, безвредные вещества, которые встречаются в окружающей среде повсеместно.

Следующим достоинством озонирования является значительное улучшение органолептических показателей воды. То есть, этот метод значительно повышает ее прозрачность, улучшает вкусовые качества, убирает посторонние запахи и взвеси. Говоря простым языком, после озонирования вода становится намного более приятной для питья, а такой эффект имеют далеко не все методы очищения воды.

Ещё плюсы озонирования:

Высокая эффективность против вирусов и бактерий – насколько известно науке, пока не существует микроорганизмов, которые были бы устойчивы к воздействию озона. Таким образом, это прекрасный метод для обеззараживания воды – можно сказать, один из самых лучших. По скорости устранения бактерий озон в разы эффективнее хлора: обеззараживание происходит быстрее в 15–20 раз. А для споровых форм бактерий озон является в 500 раз более разрушительным, чем хлор.
Отсутствие изменений в минеральном составе воды – на полезные микроэлементы озон никак не влияет, в отличие от более радикальных методов очистки воды, которые делают ее “пустой”.
Эффективное удаление растворенных форм железа и марганца из воды, так как озонирование – один из самых эффективных методов окисления металлов.
Бытовые установки для озонирования воды достаточно компактные и автономные в работе – также важное преимущество озонаторов.

Помимо перечисленного к достоинствам озонирования воды можно назвать отсутствие регулярных затрат на приобретение химических реагентов. Система озонирования сама вырабатывает озон при помощи специального генератора, все что нужно – следить за исправностью работы прибора.

Чем дополнить процесс озонирования воды

Озонирование воды порой используют как самостоятельный метод, но чаще – как одну из ступеней очистки. Даже качественная система озонирования не удаляет все примеси полностью. В ходе обработки воды озоном происходит следующее:

Стерилизация и окисление примесей;
Фильтрация взвеси и каталитическое окисление;
Преобразование растворенного марганца и железа в нерастворенную форму;
Доочистка воды механическим фильтром, иногда с абсорбентом – например, углем. Но эта стадия реализуется не в каждом озонаторе.

Чем можно дополнить работу системы озонирования:

Магнитными фильтрами – они способны удержать довольно крупные частицы. А для удаления накопленных примесей обычно устанавливают соответствующие системы промывки.
Механическими фильтрами, если их нет в системе – такие понадобятся после озонирования, чтобы устранить осадок. Осадок, как было сказано раньше, образуется в процессе окисления металлических соединений.
Защитой от накипи – ионообменными установками или электромагнитными умягчителями воды.

Как узнать, нужно ли очищать воду озоном

Чтобы понять, нуждается ли вода в очистке, можно провести домашний тест или отнести образец в лабораторию. Домашние тесты имеют весьма ограниченные возможности: например, к ним относятся тест-полоски для быстрого определения содержания тех или иных веществ в воде. Также электронные приборы, которые оценивают состав воды при помощи цифровых технологий, или наборы для проведения химических тестов на дому. Но все это довольно затратно и не дает представления о полной картине – лишь о содержании отдельных примесей в воде.

Самый лучший способ проверки состава воды – сдать пробу в лабораторию. Забор образца – простая процедура: нужно хорошенько слить воду, набрать её в чистую пластиковую тару без пузырьков воздуха, плотно закрыть крышкой и поскорее доставить в лабораторию. Также можно заказать услугу выезда специалиста на дом: сотрудник возьмёт пробу по всем правилам и сам отвезет ее в лабораторию.

Чтобы понять, нужно ли очищать воду при помощи озонирования, нужно сдать максимально развёрнутый тест состава воды. Такой тест определяет множество показателей: органолептические, физико-химические, микробиологические и так далее. На основании результатов теста можно решить, какую систему очистки установить дома – озонатор или что-либо другое.