Обработка озоном

Окисление озоном (О₃), уже более ста лет популярное в европейских странах, используется в Соединенных Штатах, главным образом, для обработки сточных вод. Однако, сейчас этот уникальный метод очистки начал применяться в домашних и промышленных установках водоподготовки. В настоящее время эта технология адаптирована для потоков воды небольшой скорости (5-15 галлонов США в минуту - 19-56 л/мин). Озон в качестве окисляющего агента обеспечивает чрезвычайно эффективную дезинфекцию (см. Таблицу 8-3). При озоновом окислении отсутствует дополнительный привкус/запах, которые появляются при использовании хлора и хлораминов. Атмосферный воздух может использоваться в качестве недорогого источника кислорода для генерирования озона на месте, в точке потребления. При производстве озона могут образовываться некоторые побочные продукты (например, формальдегид и бромоформ).

Рис. 8.5. Дезинфекция воды в скважине методом сухого хлорирования (хлорные таблетки)

Озон должен производиться в месте, где происходит его подача в водный поток. Озон невозможно хранить и транспортировать. В промышленных системах озонирования для генерирования озона обычно используется жидкий кислород, предварительно прошедший через абсорбирующую систему. Домашние озонаторы используют воздух с влагопоглощающим абсорбентом, и их производительность зависит от доступного свободного кислорода в атмосфере, который составляет 20-21%. Озоногенераторы коронного разряда создают более 1% O₃ в потоке воздуха, тогда как ультрафиолетовые озоногенераторы вырабатывают меньше 0,1% озона в воздушном потоке. Чем выше концентрация озона в воздухе, вдуваемом в воду, тем больший его процент попадет в воду. Контактное время и общая поверхность образуемых при вдувании в воду возду-
ха пузырьков являются важными факторами, определяющими эффективность перехода озона в воду. Крайне важным шагом при озонировании является полное и равномерное распределение озона в водном потоке.

Озон (О₃) нестабильный элемент, и, соответственно, остаточный озон, в отличие от хлора, йода и брома, в очищенной воде не сохраняется. В связи с этим, чтобы достичь полной и непрерывной дезинфекции, муниципальные станции водоснабжения предусматривают дополнительное к озонированию дозирование хлора. В этом случае, конечно, уровень подачи хлора мг/л низкий. Современный водоочистной завод в городе Лос-Анджелесе, функционирующий с 1986 года и мощность которого составляет 600 миллионов галлонов в сутки, использует именно этот двухфазный процесс дезинфекции. Первая стадия дезинфекции проводится озоном, затем следует ограниченная подача хлора для образования остаточного хлора и его пролонгированного дезинфицирующего действия. Этот завод владеет одной из наибольших в мире озоновых систем, а с помощью данного двухфазного метода достигается соответствие качества воды нормам, установленным Управлением по охране окружающей среды.