Система озонирования. Очистка воды из водопровода, артезианских скважин, поверхностных вод рек и озер. Что такое озонирование воды

Сейчас очистка воды озоном - это один из самых эффективных способов, позволяющий избавиться от нежелательных примесей. Также он предотвращает заражение различными микроорганизмами. Этот метод применяется на станциях населённых пунктов, но есть специальные бытовые установки и оборудование для загородных домов.

Общая информация и назначение

Огромным преимуществом очистки воды озонированием является большой практический опыт использования (больше ста лет). Первый раз такой способ был применён французскими специалистами. Им необходимо было улучшить качество воды в муниципальной системе. Как показала практика, такой метод имеет огромные достоинства, если сравнивать с аналогами:

• Озон гораздо быстрее чистого кислорода окисляет.
• Добыча реагента происходит быстро и без лишних денежных расходов.
• Газ позволяет перевести все взвеси (например, железо) из раствора в осадок, благодаря чему удаление примесей выполняется простыми механическими способами.
• Если длительность воздействия озонатором была достаточной, то происходит качественная дезинфекция, которая уничтожает все бактерии и другие патологические объекты.
• Обработка позволяет убрать все привкусы и запахи.
• Газ быстро разлагается, поэтому химсостав воды не меняется.

Некоторые специалисты утверждают, что озонатор уменьшает образование накипи. Но всё же качественно блокировать этот процесс озонирование не может. Для этого лучше использовать специализированную технологию, например, ионный обмен.

Принцип работы

Во время использования озонового фильтра для воды реагент вступает в реакцию с различными загрязнителями, которые находятся в жидкости. Сам процесс чем-то напоминает поглощение водой паров, но эта очистка более сложная.

Основным методом добычи озона для его дальнейшего применения в очистителе воды является синтез кислорода из воздуха. Такой способ позволили популяризировать озонаторы. Их принцип заключается в том, что холодный воздух (ниже 6 градусов по Цельсию), попадая в сосуд, оставляет часть влаги с кислородом.

Дальше кислород осушается и попадает в озоновый генератор, где при помощи сильных электрических зарядов выполняется преобразование газа в озон. Затем он перемещается по стеклянным трубкам в место, где смешивается с воздухом. Использование другого материала для трубок недопустимо, потому что он быстро окисляется. Стекло не вступает в химическую реакцию примерно 5−6 минут. В некоторых случаях в озоновых установках применяется сразу два генератора для двойной очистки.

Реактор - система отдельных резервуаров , куда подаётся вода при помощи насосов для проведения процесса очистки. Первый этап включает в себя окисление в главном отделении, после чего смесь воздуха и озона переходит в запасной резервуар. Там происходит контакт с не прошедшей очистку водой.

У чистки воды при помощи озонирования есть большое количество преимуществ, среди которых - возможность перенаправления жидкости во время процесса. Для получения озона не нужно больших затрат. Расходуется только электричество. Чтобы добыть 1 кг озона, необходимо всего лишь 18−20 кВт электроэнергии. А если использовать воздух вместо кислорода, то этот показатель можно частично снизить.

В промышленных агрегатах зачастую пропускают озон через большой слой очищаемой жидкости. Главным условием соблюдения технологического процесса является равномерность пропускаемого газа через объём воды.

В озоновых установках с небольшой производительностью применяется способ инжекции, так как он считается наиболее эффективным. В процессе вода, проходящая по инжектору, создаёт эффект разжижения, из-за чего в ёмкость попадает достаточное количество озона.

После перемешивания реагента в инжекторе озон делится на очень маленькие пузырьки. Это позволяет растворение газа в жидкости.

Достоинства и недостатки

Этот способ очистки воды применяется довольно часто. У него есть свои достоинства и недостатки. К основным плюсам можно отнести:

• быструю очистку;
• удаление из воды различных примесей и тяжёлых металлов;
• уничтожение вредных организмов;
• сохранение химических свойств воды.

Остатки озона очень быстро распадаются и превращаются в кислород. Это позволяет избавиться от привкусов и запаха.

Но у этого метода есть и свои недостатки. Озон нельзя сохранить и транспортировать. Его необходимо производить непосредственно на месте использования. Остальные минусы:

1. Для качественного удаления загрязнений требуется длительный контакт газа с водой. При этом выделяются фенольные соединения, которые плохо распадаются.
2. Для изготовления реагента необходим кислород или же подготовленный воздух.
3. Требуется озонатор. Стоимость оборудования довольно высока.

Если в жидкости есть фенольные соединения, то вода не является полностью безопасной. Необходимо дополнительно проводить обработку. Нужно учитывать, что озон является очень сильным окислителем. Превышение дозировки может плохо отразиться на здоровье человека.

Если озон будет воздействовать на организм довольно длительное время, то есть вероятность развития патологий дыхательной системы. Поэтому использовать такое вещество нужно осторожно. Также недостатком является и то, что озоновые фильтры стоят довольно дорого, а если вода слишком грязная, уйдет больше времени на очистку.

Основные виды

Озоновые очистители бывают промышленными и бытовыми. Они могут иметь разную мощность и размер. Также разработаны специальные установки, которые предназначены для озонирования воды из скважины.

В частных домах крайне редко используется такой способ очистки. Установка имеет компактные размеры, но отлично справляется с фильтрацией жидкости из скважин или колодцев. Озон способен взаимодействовать с тяжёлыми металлами, железом, марганцем, органикой и сероводородом.

Вода, прошедшая через озоновую установку, попадает в фильтр, в котором основным компонентом является активированный уголь. Здесь жидкость очищается от загрязнителей, выпавших в осадок под действием реагента. Активированный уголь в этом случае не выполняет роль абсорбента.

Менять фильтр можно редко, а вот промывать его следует регулярно. В среднем процедура выполняется раз в полгода.

Также существуют озонаторы для аквариумов. Растения и рыбы дают много органических отходов. Из-за этого живые существа могут погибнуть. Для устранения загрязнения можно применять маленький аквариумный прибор, который позволяет насытить воду озоном.

Озон очень быстро распадается. В случае его правильного использования жителям аквариума ничего не грозит. Вещество уберёт все нежелательные примеси и уничтожит патогенную микрофлору.

Но очень важно, чтобы устройство работало исправно и правильно. Чрезмерная концентрация реагента может повредить жабры, что приведёт к гибели рыбок. Нужно регулярно осуществлять контроль при помощи тестового набора.

Промышленные установки имеют большие размеры. Они применяются для очистки питьевой воды перед тем, как жидкость попадает в систему городского водопровода. Такое оборудование отличается повышенной производительностью.

Изготовление устройства своими руками

Если есть желание и определённые знания, то можно самостоятельно изготовить озонную установку. Для сборки необходимо иметь хотя бы начальные навыки электрика.

Следует подготовить такие материалы:

• стекло толщиной 3 мм;
• фольга;
• блок питания на 12 В;
• жестяная банка;
• высоковольтный генератор;
• изолента;
• герметик;
• пластиковая ёмкость;
• медные провода в изоляции;
• пластмассовые трубки.

Конец провода зачищается и укладывается на стекло. Cверху наклеивается фольга. Теперь необходимо к банке прикрепить четыре пластмассовые опоры, имеющие закруглённые торцы. На них нужно закрепить стеклянные опоры таким образом, чтобы расстояние между стеклом и жестяной банкой составляло ½ мм.

На край банки крепится второй электрод. Теперь необходимо сделать пробный запуск. Должно появиться синеватое свечение между слоем фольги и жестяной ёмкостью. Если это произошло, можно переходить к следующему этапу.

На дне банки нужно сделать отверстие, сечение которого соответствует диаметру шланги. К центру припаивается зачищенный конец провода и пружина.

Банка и стекло скрепляются вместе. Затем стекло устанавливается на дно пластмассовой тары. В крышке необходимо сделать отверстия, через которые будет осуществляться подвод проводов и шлангов. Пластиковая ёмкость в этом случае служит внешним корпусом. Её нужно тщательно загерметизировать.

Одним из новейших способов очистки воды от вредных для здоровья примесей является озонирование. Использование этого метода привносит много преимуществ, как экономических, так и практических. В следствии озонирования вырабатывается абсолютно чистая вода без каких-либо примесей, будучи пригодной для питья или приготовления еды. Помимо промышленных озонаторов, используемых в крупных предприятиях, можно купить бытовой озонатор для очистки воды для индивидуального использования.

Преимущества озонирования воды

Артезианская вода содержит в себе много разных примесей, непригодных для употребления. В их число входят тяжелые металлы и микроорганизмы, а также химикаты. Главным плюсом очистки воды озоном является её полная дезинфекция. Стоит отметить, что этот процесс в бытовых условиях происходит достаточно медленно.

Промышленные озонаторы воды

Очищать сточные воды в небольших хозяйствах и крупных промышленных предприятиях также выгодно с помощью озонаторов. Они быстро и без загрязнения окружающей среды удаляют тяжелые и радиоактивные металлы, а также органические соединения, придающие воде неестественный цвет. Стерилизация воды и её обогащение кислородом, что также достигается с помощью озонирования, является неотъемлемой частью поддержания чистоты в любом промышленном помещении. Степень загрязнения вод рассматривается государственными службами при проведении плановых проверок. Продажа промышленных озонаторов воды "Озон-24" осуществляется в Москве по цене от 30 до 400 тысяч рублей, в зависимости от объема жидкости, подлежащей очистке и требуемой мощности аппарата.

Озонаторы для аквариумов

Для ввода кислорода в закрытые аквариумы уже давно используются озонаторы для воды. Они водонепроницаемы и вырабатывают достаточно озона (который впоследствии разлагается в молекулярный кислород) для того, чтобы поддерживать жизнь в небольших и среднего размера рыбных хозяйствах. Цена таких устройств составляет порядка 18000 рублей.

Наши озонаторы позволят вам не беспокоиться о чистоте воды, таким образом обеспечив успех и долгое существование вашему предприятию.

Современные экологически чистые комплексные методы очистки воды используют инновационные технологии - озонирование и ультрафильтрацию для получения максимальной степени очистки воды при минимальных габаритах и предельной технической простоте установки, минимальных эксплуатационных расходах и затратах. Такие результаты достигаются при помощи ярко выраженного синергетического эффекта комбинации современных озоновых окислительных и мембранных технологий.

Технология озонирования воды - это уникальная технология стерилизации и обеззараживания воды, исключающая дозирования в воду консервантов и химических реагентов. Система позволяет добиться снижения в исходной воде: мутности, цветности, железа, марганца, органических загрязнений, общего органического углерода, фосфорорганических соединений, хлорорганических соединений, СПАВов, фенолов, нефтепродуктов, азота аммонийного, нитритов, комплексных соединений тяжелых металлов. Благодаря озонированию воды - загрязняющие вещества окисляются, коагулируются и переводятся в нерастворимое состояние, после чего могут быть отфильтрованы .

Технология ультрафильтрации воды - это баромембранный процесс, заключающийся в том, что жидкость под давлением «продавливается» через полупроницаемый материал мембраны . Размер отверстий (пор) ультрафильтрационных мембран лежит в пределах от 5 нм до 0,1 мкм. Главное отличие технологии мембраной ультрафильтрации от обычного объемного фильтрования в том, что все загрязнители не накапливаются на поверхности мембраны , а смываются в шлам потоком обратной промывки. Также мембранная ультрафильтрация предназначена для предварительной подготовки воды перед установками обратного осмоса и ионообменными установками, используется для очистки от взвешенных, коллоидных, микробиологических и органических соединений. Применение ультрафильтрационных установок позволяет максимально снизить дозу коагулянта и его количество в стоках, а также спроектировать такую систему водоподготовки, которую практически не придется перенастраивать или укомплектовывать дополнительным оборудованием при колебаниях качественного и количественного состава исходной воды.

Очистка воды начинается с процесса наполнения водой контактной емкости установки озонирования. Уровень наполнения воды в контактной емкости регулируется датчиками давления и пультом управления . При достижении нужного уровня воды, включается насос системы озонирования и озонатор . Озон подается через эжектор в контактную емкость, происходит озонирование воды и окисления примесей. Озон, не вступивший в реакцию, удаляется через деструктор озона в атмосферу, превращаясь в кислород. После процесса озонирования, воды подается в систему ультрафильтрации . Чистая воды подается в накопительную емкость, а шлам концентрата сливается в дренаж. Установка работает в автоматическом режиме. В системе может быть предусмотрен модуль измерения и контроля остаточного озона в воде и рабочей зоне.

Озонирование - метод очистки с использованием газа (озона). Применение технологии озонирования является современным и очень эффективным методом окисления растворённых в воде органических веществ, железа и марганца. Широкое распространение в промышленности и жилищно-коммунальном хозяйстве получил метод озоносорбции, при котором вода подвергается обработке озоновоздушной смесью в специальных камерах, а после озонирования проходит осветление на песчаных фильтрах () и сорбционную очистку на активированных углях (удаление продуктов распада органических веществ).

Однако, только очень увлечённые люди могут позволить себе корректное использование систем озонирования в бытовых целях.

Прежде всего, это обусловлено дороговизной систем озонирования из-за необходимости применения стойких к коррозии материалов - труб, запорной арматуры, насосного оборудования, особых требований к помещению по вентиляции и влажности, необходимостью наличия высококвалифицированного обслуживающего персонала. Кроме того, в обязательном порядке требуется установка специальных дорогостоящих контрольно-измерительных приборов и сигнализаторов, так как озон относится к высшему классу опасных веществ и, при попадании в воздух, ядовит даже в самых малых концентрациях.

В силу вышеизложенных свойств встречающиеся на рынке «бытовые» установки озонирования для коттеджей имеют весьма сомнительную эффективность, так как, для обеспечения безопасности потребителей, они обладают очень низкой производительностью по озону, недостаточной для эффективной очистки воды. Так, например, нормативная доза озона при обеззараживании поверхностных вод составляет 1-3 мг/л, для подземных воды – 0,75-1 мг/л. Если требуется не только обеззараживание, но и осветление и очистка от органических загрязнений, то до 4-6 мг/л. При производительности системы водоподготовки для коттеджа порядка 1,0-1,5 м 3 /час получаем требуемое количество озона 2-8 г/час, в то время как существующие бытовые озонаторы имеют производительность не более 1,0 г/час.

Кроме того, не нужно забывать, что озонирование не может использоваться как единственный метод очистки. Для того, чтобы снизить содержание солей жесткости («умягчить»), нитратов, фтора и т.п. в любом случае необходимо применение дополнительных ступеней очистки.

Фактически существующие бытовые озонаторы - это довольно дорогостоящие и не безопасные системы аэрации воды с красивым названием.

Главный технолог компании Экодар
Игорь Пригун

Выбери свой Ecomaster!

Способов очистки и обеззараживания воды существует немало. Одни из них более эффективны, другие менее. Некоторые из методов просты и могут быть выполнены при помощи подручных средств, а для других требуются специальные установки. Одним из эффективных современных методов является очистка воды озоном. Озонирование приводит к окислению загрязнений и их разложению на безопасные составляющие. Дополнительно вода обеззараживается, т.к. озон воздействует на биологические объекты, разрушая их. Чтобы использовать озон для очистки воды, требуется специальная установка.

Рис. 1 Образование молекулы озона

Озонирование является безопасным методом. Молекула озона состоит из трех атомов кислорода. Она неустойчива и отдает один свободный атом, превращаясь в молекулу обычного кислорода. Свободный атом кислорода очень активный окислитель. Он присоединяется к ближайшим молекулам веществ, разрушая их.

Используя озонирование можно обеззаразить и обесцветить, убрать из нее железо, посторонние привкусы и запахи. Основным процессом очистки с помощью озона является окисление. Вырабатывают газ-окислитель в специальных генераторах, а затем пропускают его через очищаемый объем воды.

Проходя через воду, газ отдает свободные атомы кислорода, которые уничтожают бактерий и другие микроорганизмы, органические и неорганические загрязняющие вещества. После окислительных процессов выделяются молекулы кислорода, остающиеся от молекулы озона, углекислый и другие газы, получающиеся в результате разложения органики.

Озонирование эффективнее хлорирования, т.к. хлор действует только на живые организмы. Он не помогает удалять вредные примеси. Воздействие хлора длительное и выборочное. Он создает хлорорганические соединения опасные для здоровья человека. Озон более безопасен, быстро устраняет бактерии и различные вещества.

При помощи озонирования избавляются от железа и марганца в воде. Эти вещества придают жидкости желтоватый цвет, портят ее вкус. Стоит уесть и влияние на здоровье человека. Избыток железа и магния не полезен. Воздействие озона позволяет переводить растворимые соединения этих веществ в нерастворимую форму.

Процесс очистки озоном имеет несколько этапов. Сначала вода насыщается газом. Часть примесей разлагается на газообразные составляющие, а другая переходит в нерастворимую форму. В завершении воду фильтруют, избавляясь от взвешенных частиц, осадка и продуктов разложения озона.

Для очистки воды озоном требуется специальная установка. Процесс работы программируется. Подбирается нужный режим в зависимости от степени загрязненности воды. Количества озона должно быть достаточно, чтобы устранить все загрязнения. Но его не должно быть слишком много, т.к. излишнее количество газа остается в воде. Следует помнить, что он в определенной концентрации вреден и для человека, может вызывать ожоги и отравления. Режим подбирается специалистом на основе анализа воды.

После озонирования воду пропускают через сорбционный фильтр. Чаще всего используют угольный наполнитель. Он задерживает нерастворимые частицы, газы и ряд растворенных веществ, получившихся в процессе окисления.

Плюсы и минусы озонирования

У озонирования имеется множество положительных сторон и преимуществ. Это увеличивает популярность метода.

Все разновидности микроорганизмов уничтожаются за короткий период времени. Достаточная продолжительность действия составляет от одной до двух секунд. Остальные дезинфицирующие средства требуют более длительного воздействия. К озону не вырабатывается устойчивости у микроорганизмов. Уничтожаются все разновидности мельчайших живых организмов: грибы, водоросли, бактерии, простейшие. Устраняются активные формы, а также споры и цисты, приспособленные к выживанию в неблагоприятных условиях. Озоном уничтожаются и вирусы. Все это позволяет полностью освободить воду от патогенной микрофлоры.

С помощью озонирования удаляются запахи и вкусы, которые могут казаться неприятными. Вода не получает новых вкусов. Весь остаточный озон быстро превращается в молекулярный кислород и уходит в атмосферу. Кислотность и другие параметры воды в процессе обработки не изменяются. Полезные вещества, содержащиеся в воде, остаются.

Недостатки у данного способа очистки воды тоже имеются. Озон не хранится и не перевозится. Его требуется производить непосредственно перед процессом обработки из кислорода в газообразном состоянии.

Чтобы устранить комплексное загрязнение, газ должен долгое время контактировать с жидкостью. При этом некоторые соединения разрушаются плохо, например, фенольные.

Для получения озона требуется кислород или же предварительно подготовленный воздух.

Озонирование невозможно проводить при помощи подручных средств. Нужна специальная установка – озонатор. Стоимость озонаторов весьма значительна.

Не стоит забывать, что этот газ очень сильный окислитель, поэтому даже небольшие количества вещества опасны для человека. Все процессы должны выполняться с применением контролирующих приборов.

Особенности применения озонирования

Применяют озонирование в промышленности, сельском хозяйстве, медицине и других сферах. Этот метод используют для очистки питьевой воды и стоков.

Озоновая очистка воды избавляет от биологических и химических загрязнений. Ее можно использовать в производстве и быту.

Применяют озонирование в системах водоснабжения. Следует отметить, что использование этого метода в быту ограничивается высокой стоимостью установки. Ее можно использовать для частного дома, но чаще озонаторы используют в коттеджных поселках при подготовке воды сразу для большого количества домохозяйств.

Технология озонирования может стать оптимальным вариантом. Самое главное оценить степень и характер загрязнения. Несмотря на высокую стоимость озонаторов, они весьма экономичны. Для эксплуатации не нужны специальные реагенты и окупаются установки довольно быстро.