Применение озона в системе водоподготовки бассейна
Озон (О³) - это газ, состоящий из 3-х атомов кислорода, тяжелее оного в 2,5 раза, нестойкий - легко выделяющий один атом кислорода, за счет этого способный окислять все вокруг. После фтора самый сильный окислитель. В атмосфере на высоте 20 - 25 км высокая концентрация озона образует озоносферу, которая эффективно защищает все живое на Земле от жесткого ультрафиолета солнечного света и сохраняет тепло планеты. Благодаря нахождению озона в составе атмосферы сохраняется баланс с болезнетворными микроорганизмами в воздухе.В 10 раз лучше кислорода растворяется в воде, при 0 °С в кубометре воды можно растворить 400 грамм озона. Запах озона можно охарактеризовать как металлический, в больших концентрациях напоминает запах хлора. В твердом состоянии имеет черный цвет с фиолетовым оттенком.Способен окислить все металлы, кроме золота, платины и иридия.
Немного истории
Озон - первый дезинфектор в истории, примененный для очистки воздуха и воды. Сама природа придумала способы получения озона. Производился озон во время грозы разрядами молний или соответствующим спектром солнечного света в воде. В первом случае - это аналог получения озона коронным разрядом, во втором при помощи ультрафиолетовой лампы.
Впервые люди описали явление получения озона в древнегреческой мифологии. Первым генератором озона коронным разрядом стал главный бог-олимпиец Зевс. Те мастера, которые подарили Зевсу способность метать молнии, были циклопы Бронт — "гром", Стероп — "молния" и Арг — "перун". Они выковали молнии в благодарность вызволения их из Тартара. После циклопов успешно изготавливал молнии и Гефест. Зевс с успехом применял молнии в борьбе с титанами во время 10-летней Войны Титанов и победил.В истории человечества озон первым описал голландский физик Мак Ван Марум в 1785 году, в 1844 году в книге «Получение озона химическим способом» Шонбейн (Базель) назвал озон озоном (от греческого "пахнущий), до того в 1839 году выделил его, по существу, впервые открыл. Практическое применение озона в деле очистки воды нашел фон Сименс в 1857 году. В 1886 году во Франции проводились опыты по очистке воды озоном, а в 1891 году в Германии создали уже промышленную озоновую установку по очистке воды. В России в Санкт-Петербурге в 1911 году запустили первую подобную установку.
Санитарно-гигиенические нормативы по озонуПоскольку в Российской Федерации озон отнесен к 1-му классу опасности, контролю концентрации озона в средах обитания населения уделяется особое внимание:
- максимальная разовая предельно допустимая концентрация (ПДК м.р.) в атмосферном воздухе населённых мест 0,16 мг/м³;
- среднесуточная предельно допустимая концентрация (ПДК с.с.) в атмосферном воздухе населённых мест 0,03 мг/м³;
- предельно допустимая концентрация (ПДК) в воздухе рабочей зоны 0,1 мг/м³;- остаточный озон перед поступлением в чашу бассейна не более 0,1 мг/л.
Человеческий нос способен определить наличие озона в воздухе при концентрации 0,01 мг/м³.Чтобы контролировать количество озона в воде бассейна и в воздухе технического помещения, и там и там устанавливаются специальные датчики, сигнализирующие в случае превышения соответствующей ПДК. Кроме этого, на входе в техническое помещение бассейна вывешиваются сигнальные табло, предупреждающие об опасности. Там же устанавливается аварийный щит со специальными противогазами, ревуном и тревожной кнопкой.
Контроль за концентрацией озона в воздухе и воде
Контроль осуществляется непрерывно, измерения количества озона могут быть косвенные или прямые. Метод косвенного измерения озона наиболее простой, но в тоже время не очень точный - по окислительно-восстановительному потенциалу (ОВП). На измерения влияет минеральный состав воды. Диапазон измерений: 0,1 до 10 мг/л.
Прямой метод измерения - посредством амперометрического датчика более точный и не зависит от состава воды.О разложении озона
В воздухе через 10 минут концентрация озона уменьшается на половину, образуя кислород и воду.В воде через 20-30 мин. озон разлагается вдвое, образуя гидроксильную группу и воду.Разложению озона способствует загрязнение воды и воздуха различными примесями, а также облучение ультрафиолетом.
Дезинфекция воды озоном
Отделившийся от молекулы озона атом кислорода взаимодействует с биозагрязнениями (бактерии, вирусы, грибы, простейшие), металлами. Непрореагировавший озон распадается на кислород.
Озон по своим свойствам уничтожения бактерий и вирусов в 2,5 - 6 раз эффективнее ультрафиолетовых лучей и в 300 - 600 раз эффективнее хлора. При этом в отличии от хлора озон уничтожает даже цисты глистов и вируса герпеса и туберкулеза. Получение озонаДля обеззараживания воды озон можно получить двумя способами: при помощи генератора коронного разряда и с помощью облучения воздуха ультрафиолетовой лампы. Производительность генератора коронного разряда по озону несравнимо больше производительности УФ-лампы.
Тут надо рассмотреть вопрос о той газовой смеси, которая проходит между высоковольтными электродами генератора коронного разряда и у стекла ультрафиолетовой лампы. Влажность воздуха в обратной пропорции влияет на выработку озона, чем больше влажность, тем меньше озона. Помимо этого, влажный воздух может привести к пробою разрядного промежутка, поломке генератора. Для повышения процента выхода озона в озонаторы устанавливают специальные осушители воздуха. Максимальное количество озона вырабатывается из чистого кислорода, приготовляемого кислородным концентратором. Этот прибор осушает воздух и уже из него приготовляет для генератора озона кислород.Температура в озонаторной также уменьшает выработку при своем повышении.
.Схема озонаторной установки
Проблема растворения озона в водеПосле генератора озона последний в составе воздушно-озоновой или кислородно-озоновой газовой смеси через инжектор впрыскивается в поток воды в виде пузырьков. Чем пузырьки газа меньше, тем суммарная площадь взаимодействия с водой больше, а значит больше вероятность провзаимодействовать озону с веществами, требующими окисления. Кроме того на вероятность взаимодействия так же влияет концентрация озона в смеси газа. Концентрацию озона нам обеспечивает генератор озона, а также качество проходящей через генератор газовой смеси. К примеру, из медицинского кислорода получается наиболее богатая смесь, а из неосущенного, влажного воздуха наиболее бедная. Соответственно, после генератора из кислорода будет получаться озон в большей концентрации и качество дезинфекции будет лучше. Температура и давление воды способствует растворению не в лучшую сторону.
Чтобы как можно лучше растворить газо-озоновую смесь после инжектора в воде применяют специальные устройства: статический смеситель, реакторная емкость, специальные насадки в реакторной емкости - турбомиксеры.
Одна из установок озонирования воды бассейна c плавной регулировкой производительности озона 2,7-4 гр/ч СОВ-М/JTR-3 от компании "Джеттрейс"
Линейка озонаторов для водоподготовки бассейнов различного обьема (грамм О³/ч)
 |
 |
|
 |
 |
 |
 |
 |
 |
| 4 | 10 | 15 | 30 | 50 или 75 | 100 | 150 | 225 | 300 |