Озонирование воды

Озон (Оз) - газ голубоватого цвета, относительная масса 1,678, с резким неприятным запахом. Растворимость в воде очень высока: при 0° С и 760 мм рт. ст.— 980 мг/л. Обладает высокой окислительной способностью, которая и лежит в основе его бактерицидности, за счет воздействия на протоплазму микробов. Энергично вступает во взаимодействие со всеми органическими веществами в воде и разрушает их структуру.
Предложения о возможности применения озона для обеззараживания воды возникли еще в конце XIX века. Пятый русский водопроводный съезд (1901) рекомендовал использовать озон для этой цели в России. В 1905—1906 гг. Г. В. Хлопин и К. Э. Добровольский провели опыты озонирования невской воды. В 1911 г. в Петербурге построена после эпидемии холеры 1909—1910 гг. водопроводная фильтроозонная станция на 24000 м3/сут. Через год после пуска П. Ф. Гамалея опубликовал положительные результаты изучения и оценки ее работы. В дальнейшем эта станция также перешла на хлорирование воды. Дешевизна, доступность и надежность действия хлора обеспечили ему внеконкурентное положение во всем мире.
Сравнительно широкое применение озон нашел во Франции на 200 водопроводах, в том числе на одном крупном в Париже и отчасти в Швейцарии. Некоторое количество малых и средних установок действует в Англии, Швейцарии и других странах, в США построена самая крупная фильтроозонная станция в Филадельфии.
Озонирование — единственный прием обработки воды, имеющий достоинства и преимущества даже по сравнению с хлором

Достоинства озонирования воды по сравнению с хлорированием

1) надежное обеззараяшвание Достигается за несколько минут;
2) ни сам по себе, ни соединяясь с веществами, содеря«ащимися в воде, озон не имеет вкуса и запаха; схема установки обеззараживания воды озоном

3) помимо обеззараживания, озон обесцвечивает воду и устраняет уже образовавшиеся запахи как естественного, так и промышленного происхождения;

4) успешность озонирования мало зависит от изменений температуры, рН, мутности и других свойств воды;
5) озон производится на месте, отпадает зависимость от доставки реагентов, их хранения, обмена баллопов и т. д.
Промышленный озон получают из воздуха при «тихом» разряде в специальных приборах - озонаторах, состоящих из двух электродов с воздушной прослойкой между ними (2—3 мм), служащей разрядным пространством.
Один из электродов подключен к переменному току высокого напряжения (10 000 В и выше), другой - заземлен. Чтобы разряд между электродами носил рассеянный («тихий», без искр) характер, в разрядное пространство помещают диэлектрики, обычно из специального стекла.
Успешное и выгодное получение озона требует обязательного предварительного обезвоживания воздуха до практически сухого состояния -
абсолютная влажность - не более 0,05 мг/л. При этом озон составляет в озоно-воздушной смеси 1% от веса воздуха. Повышение влажности резко
снижает выход озона. Сушка воздуха производится путем глубокого охлаждения (влага конденсируется и отводится) и пропуска через поглотители-адсорбенты, из которых, по опыту Часов-Ярской станции в Донбассе, предпочтение следует отдать алюмогелю.
Озоно-воздушная смесь поступает через фильтровальные пластинки в обрабатываемую воду, смешиваясь с ней в барботажной колонне или ином контактном резервуаре. Доза озона колеблется от 1 до 4 мг/л. Меньшие дозы достаточны для обеззараживания, большие нужны, если требуется еще обесцвечивание и дезодорация. Остаточный озон должен быть 0,1—0,3 мг/л (после камеры смешения)
Озон в воде не удерживается, быстро выделяясь в воздух и распадаясь на молекулярный и атомарный кислород. Контроль за успешностью обеззараживания может производиться по остаточному озону, но определение йодометрическим или ортотолидиновым методом должно проводиться в первые же минуты после камеры смешения.