Перспективы озонирования в процессе водоподготовки

Размещено на http://www.allbest.ru/

Перспективы озонирования в процессе водоподготовки

Бабаджанов Ш.Б.

Первые попытки применения озона для обеззараживания воды были предприняты в Западной Европе в конце XIX в., но практически озонирование осуществлено лишь в начале XX столетия.

Проблемы использования озона рассматривались на русских водопроводных съездах в 1901 и 1907 гг. Постановления, принятые съездами - прогрессивной общественно-технической организацией, способствовали устройству в Петербурге фильтроозонной станции.

В 1911 г. состоялся пуск этой станции в действие; в то время она являлась первой, самой крупной озонирующей установкой в мире и обеспечивала обработку 50 тыс. м 3/сутки питьевой воды. Однако начавшаяся вскоре мировая война 1914--1918 гг., а затем иностранная интервенция против Советской России не позволили обеспечить поддержание станции на необходимом техническом уровне. Для обеззараживания воды стали применять хлорирование.

В настоящее время озонирование воды широко используется во Франции. Здесь в постоянной эксплуатации находятся сотни озонирующих установок, обрабатывающих суммарно свыше 1,7 млн. м 3/сутки питьевой воды, что составляет более 35% всего расхода воды, подаваемой централизованными водопроводами. Рост числа озонирующих установок объясняется заметным улучшением их технико-экономических показателей.

Свойства озона. Озон обладает свойством быстро разлагаться в воздухе и, особенно, в воде. Растворимость озона в воде находится под заметным влиянием величины рН и количества веществ, растворенных в воде; небольшое содержание кислот и нейтральных солей усиливает растворимость озона, а наличие щелочей снижает ее.

Вследствие высокого окислительного потенциала бактерицидное действие озона, введенного в воду, сильнее, чем у других химических агентов. Поэтому озон вполне обеспечивает обеззараживание воды от бактерий, если вода предварительно осветлена или если мутность природной воды ниже 3 мг/л. Это условие не является характерной чертой озонирования, так как предварительная очистка мутных вод обязательна при любых методах обеззараживания (при хлорировании, бактерицидном облучении и т. д.).

Следует отметить различия в действии озона на бактерии, содержащиеся в воде, по сравнению с действием хлора, С повышением интенсивности хлорирования постепенно увеличивается число отмирающих бактерий. Между тем озонирование вызывает внезапное резкое и полное бактерицидное действие, соответствующее определенной критической дозе озона. озон обеззараживание вода

Озон действует не только на окислительно-восстановительную систему бактерий, но и непосредственно на протоплазму, тогда как хлор - только на ферменты микробиальной клетки. Поэтому озон значительно активнее хлора по отношению к вирусам, поскольку последние не имеют, или почти не имеют, ферментных систем. Вирус полиомиелита погибает при величине остаточного озона 0,45 мг/л через 2 мин, а при дозе хлора 1 мг/л-- только через 3 ч. Озон обладает высокой эффективностью также в уничтожении споровых бактерий, цист и многих других патогенных микроорганизмов. Действие озона на споровые бактерии в 300--600 раз сильнее, чем хлора. Озон адсорбирует и окисляет гуминовые кислоты, вызывающие цветность воды. Исследования показали, что с увеличением степени обесцвечивания повышается удельная доза озона на 1 цветности воды. Опыты в Москве показали, что для получения равного эффекта обесцвечивания нужно в 2,5 раза меньше озона, чем хлора. Озон действует в 15--30 раз быстрее хлора. Если вода поступает из водохранилища с несколько повышенной цветностью, вызванной развитием водорослей и фитопланктона, целесообразно применять двухступенчатую обработку воды: на микрофильтрах с последующим озонированием фильтрата. После обработки хлором вода имеет зеленовато-желтую окраску. Озонирование придает воде отчетливый голубой оттенок. Следовательно, обработка воды озоном снижает окраску в гамме желтого цвета, но несколько усиливает ее в гамме синего цвета. Озон может быть применен для удаления из воды железа и марганца в тех случаях, когда обезжелезивание и деманганация воды обычным способом не удаются. Это наблюдается, если железо или марганец содержатся в воде в виде органических комплексных соединений или коллоидальных частиц. Озонирование воды вызывает окисление этих соединений и осаждение железа и марганца. При этом требуется 1 вес. ч. озона на 1 вес. ч. железа и марганца. Запахи и привкусы воды хорошо устраняются при озонировании. К ним относятся запахи, выделяемые некоторыми водорослями, органическими субстанциями и микроорганизмами. Хлор также оставляет в воде специфический запах, особенно, если вода мало минерализована. При озонировании возрастает содержание растворенного кислорода, что способствует возврату очищенной озоном воде свежести, характерной для чистых природных источников.

Иногда озонирование применяют с главной целью - для устранения привкусов и запахов воды, так как озон действует на соединения, которые не поддаются действию других химических реагентов. Например, на Восточной водопроводной станции (Москва) хлорирование воды усиливало болотнотинистый запах волжской воды. После озонирования дозами 0,5--1 мг/л эти запахи интенсивностью 4 балла полностью исчезали.

Особенно эффективен озон при очистке воды, загрязненной фенолами, сероводородом, сернистыми и цианистыми соединениями Цисты - плотные оболочки, образующиеся вокруг одноклеточных организмов (например, жгутиковых, корненожек) при их размножении, а также в неблагоприятных для них условиях (пересыхание водоемов и т. п.). и другими веществами, способными вызвать плохой запах воды. Между тем хлорирование воды, содержащей фенолы даже в ничтожных количествах, сообщает ей весьма неприятный хлор-фенольный привкус. Озонирование представляет собой единственный современный метод обработки воды, который действительно универсален, так как проявляет свое действие одновременно в бактериологическом, физическом и органолептическом отношении. С химической точки зрения минеральные вещества, растворенные в воде и определяющие ее качественный состав, после озонирования не изменяются. Вместе с тем при обработке озоном в воду не вносится никаких дополнительных посторонних веществ, что происходит, например, при хлорировании воды.

В настоящее время разработаны устройства электротехнологического воздействия на водную среду с помощью генерируемого озона. Перспективность их использования доказана значительным количеством исследований. Внедрение технологии озонирования воды в предприятия сельскохозяйственного производства позволит значительно повысить уровень содержания сельскохозяйственных животных, что благотворно скажется на их продуктивности.

Список использованной литературы

1. Когановский, A.M. Физико-химические методы очистки промышленных сточных вод от поверхностно-активных веществ Текст./ A.M. Когановский, Н.А. Клименко. К.: Наукова думка, 1974.; -159 с.

2. Озонирование как способ очистки сточных вод от ароматических соединений / В.П. Ущенко и др. // Известия ВолгГТУ. 2008. Т. 1, № 5. -С. 79-81.

3. Алексеев С.Е. Исследование процессов озонирования для интенсификацииочистки сточных вод: дис. . к-та тех. наук / С.Е. Алексеев. Москва, 2005. - 244 с.

4. Алексеев С.Е. Применение озонирования для интенсификации процессов очистки природных и сточных вод // Водоочистка. 2007. - № 2. - С.23-27.

Размещено на Allbest.ru