Вторник, 12.11.2019, 0:28:41

Тел. (044) 599-68-13, (044) 338-98-13,

(067)328-89-13, (063) 77-11-635,
(067) 406-11-13, (096) 99-77-347,

Skype: interresurs, eMail: interresurs@ukr.net


Приветствую Вас Гость | RSS

Энергосберегающие технологии [8]
Экология [1]
Строительство [0]
Нефтегаз [1]
Водоканалы [6]



Онлайн всего: 1
Гостей: 1
Пользователей: 0


Главная » 2010 » Март » 30 » Обеззараживание воды озоном
2:57:27
Обеззараживание воды озоном

nullОзонирование воды является одним из перспективных методов обработки воды с целью ее обеззараживания и улучшения органолептических свойств. Первые опыты по использованию бактерицидных свойств озона были выполнены более 80 лет назад во Франции. В течение всего времени с момента этих опытов с озоном не прекращались исследования как отечественных, так и зарубежных ученых, направленные на изучение физико-химических, технологических и гигиенических вопросов, связанных с его применением.

В России испытания озона в качестве средства для обеззараживания воды были рекомендованы V Водопроводным съездом по докладу Н. П. Зимина. В соответствии с этой рекомендацией Г. В. Хлопин и К. Э. Добровольский проводили в 1905 г. исследования на первой экспериментальной установке для озонирования воды из р. Невы. В 1911 г. была построена фильтро-озонная станция в Петербурге, явившаяся первой в мире крупной производственной установкой.
X Водопроводный съезд признал, что на этой станции невская вода после ее предварительной обработки в достаточной степени обеззараживается озоном. Однако после первой мировой войны озонирование на этой станции было прекращено и более не восстанавливалось. В последние десятилетия интерес к применению озона вновь усилился. В настоящее время построен ряд крупных водопроводных станций, использующих метод озонирования воды (Филадельфия, Париж). В СССР действуют и строятся несколько озонирующих установок (города Киев, Часов Яр, Ярославль, Челябинск, Москва и др.).
Озон (О3) — газ бледно-фиолетового цвета, обладающий характерным запахом. Молекула озона весьма неустойчива и легко разлагается (диссоциирует) на атом и молекулу кислорода. Различные методы позволяют получить озон синтетическим путем, но всегда растворенным в воздухе или в кислороде. В производственных условиях озоновоздушную смесь получают при помощи «тихого» электрического разряда на озонаторе. Первый озонатор был сконструирован Сименсом в 1857 г и с тех пор происходит непрерывное совершенствование его конструкции. Поскольку озон встречается лишь в смеси с воздухом или кислородом, развиваемое им давление является весьма слабым. Это определяет то, что максимальная концентрация озона в воде при введении смеси ограничена.

Озон ведет себя как сильный окислитель. Механизм реакций, в которые вступает озон, недостаточно ясен. 
Согласно современным представлениям, при озонировании реагирует не кислород, а образующиеся при реакциях перекись или гидроксил. Бактерицидное действие озона может быть охарактеризовано как по данным наблюдений за эффектом озонирования на производственных установках, так и на основе экспериментальных работ, в частности, проведенных на кафедре коммунальной гигиены Киевского медицинского института под руководством проф. Р. Д. Габовича.

Было установлено, что в случае, если продолжительность озонирования не превышала 3 мин, а продолжительность хлорирования — 30 мин, то полное обеззараживание артезианской воды, зараженной брюшнотифозными или дизентерийными бактериями из расчета 100 000 микробных тел в 1 л, обеспечивали одинаковые дозы озона и активного хлора (1-2 мг/л); грунтовой воды — 2,5 мг/л озона или 1,5 мг/л активного хлора; речной неочищенной — 22 мг/л озона или 4—6 мг/л активного хлора. Таким образом, на обеззараживание природных вод, содержащих значительное количество органических веществ и одинаковую концентрацию патогенных бактерий, озона затрачивается больше, нежели активного хлора, что связано, очевидно, с тем, что озон обладает более высоким окислительным потенциалам, чем активный хлор, и поэтому в большей мере расходуется на окисление органических примесей.
Что касается вирулицидного действия озона, то была показана значительно большая его эффективность, чем хлора. Однако большое практическое преимущество озона, установленное в этом исследовании, как впоследствии было объяснено, сравнивалось с действием связанного хлора.
Позднее экспериментальные данные о вирулицидном действии озона были представлены также Б. П. Сучковым. По его данным, в течение первых 5 мин озонирования озон расходовался на окисление мертвых, легко окисляющихся органических веществ, о чем свидетельствовало уменьшение перманганатной окисляемости (на холоду) от первых 0,5 мин к 5-й мин на 25-100%. Интактивация основной массы энтеровирусов происходила на 6-7-й мин озонирования, в момент появления следов остаточного озона в воде.
На основании подробного анализа различных условий обеззараживания озоном рекомендован наиболее целесообразный режим озонирования воды, указан ориентировочный расход озона для получения бактерицидного и вирулицидного эффекта при обработке вод различного состава.
Наряду с бактерицидным действием озона в процессе обработки воды имеет место обесцвечивание и устранение привкусов и запахов. При действии озона происходит окисление соединений, вызывающих цветность воды; они превращаются в более простые молекулы, не имеющие окраски. Исследованиями Л. А. Кульского и М. А. Шевченко в 1960 году была установлена эффективность процесса озонирования по отношению к высокоцветным природным водам, при этом была выявлена различная стойкость гумусовых соединений по отношению к озону. Так, для достижения конечной цветности 20°С вод Днепра требовалось озона 0,2 мг/л, а для р. Десны — 0,33 мг/л. Исследование кинетики процесса обесцвечивания и факторов, влияющих на его эффективность, а также опыт устранения запахов воды на различных озонирующих установках детально освещены В. Ф. Кожиновым. Привкусы и запахи воды устраняются при действии озона путем окисления соединений как минерального, так и органического характера.
Обработка воды избыточным количеством озона не влечет за собой специфического запаха, так как, будучи нестойким, он в течение нескольких минут превращается в кислород.
В. Ф. Кожинов приводит данные трехлетней практики эксплуатации крупной озонирующей установки на водопроводной станции Сен-Мар (Париж). При средней дозе озона 1 мг/л в озонированной воде ни разу не было обнаружено присутствие кишечных палочек в количестве, превышающем допускаемое стандартом качества питьевой воды. То же относится и к озонирующим установкам Ниццы за весь длительный (более 50 лат) период их эксплуатации. На фильтровальной станции Белмонт в Филадельфии (США) бактерицидный эффект озонирования воды но отношению к кишечной палочке был аналогичен таковому при хлорировании.

Обеззараживание озоном воды канала Северный Донец-Донбасс было весьма эффективным. Естественная вода канала с обычными для нее бактериологическими показателями (микробное число до 2000) полностью обеззараживалась озоном после ее осветления при дозах 1,0-1,5 мг/л.

Технология обработки воды озоном связана с необходимостью получения озона на месте и немедленного введения его в воду; сырьем для производства озона является, как правило, атмосферный воздух. 

Готовой продукцией является озонированный воздух.

В озонаторной установке объединены устройства:

1) для кондиционирования воздуха;

2) для получения озона из воздуха;

3) для смешения озона с обеззараживаемой водой.


Атмосферный воздух пропускается через висциновый фильтр для очистки от пыли, после чего водокольцевой воздуходувкой через влаго-отделитель (ресивер) нагнетается на охлаждающие устройства. В состав их входят: теплообменник с конденсатоотводчиком и фреоновая холодильная установка, состоящая из испарительно-регулирующего агрегата, компрессорно-конденсаторного агрегата и бака для рассола с циркуляционным насосом. Охлажденный и частично осушенный воздух поступает в блок осушки, состоящий из адсорберов и воздухонагревателя и, пройдя через пылевые фильтры, направляется в генераторы озона. Озон получается под действием так называемого «тихого» электрического разряда. Концентрация озона в воздухе колеблется для озонаторов различных типов от 4 до 20 г/м3 (т. е. от 0,3 до 1,43% по весу). Так как «тихий» электрический разряд сопровождается тепловыделением, предусматривается водяное охлаждение электродов озонатора. Подача напряжения на озонатор производится от повышающего трансформатора при помощи высоковольтного кабеля.
Заключительной операцией технологического процесса является обеспечение контакта озона и воды, т. е. быстрое и полное смешение больших количеств воды с озонированным воздухом в специальной контактной камере. Ввод озонированного воздуха в воду производится в один или два этапа. Поэтому возможно устройство раздельных контактных камер, из которых одна служит для первичного озонирования, а другие — для вторичного озонирования. Вода в них поступает по трубам.
Диффузия озона в виде мельчайших пузырьков в толщу воды осуществляется либо при помощи эмульсатора, либо через сеть дырчатых трубок, размещенных у основания контактных камер. В этом случае вода входит в камеру сверху и встречается в противотоке с озоновоздушной смесью, поступающей снизу вверх. После вторичного озонирования обеззараженная вода направляется в резервуар чистой воды. Для контроля за качественной стороной технологического процесса обработки воды служит измерительная аппаратура, которая ведет непрерывно автоматическую запись дозы озона, поступившей в воду.
Конструкции всех озонаторов промышленного типа в основном аналогичны, они могут отличаться друг от друга по форме и размерам, средствам охлаждения, расположению электродов и диэлектрика, а также по применяемому рабочему напряжению и частоте тока. Озонаторы небольшой производительности почти всегда имеют трубчатую форму. Кроме того, известны крупные озонаторы пластинчатого типа.
Существуют две точки зрения на способ применения озонирования. В одном случае озон используется как самостоятельный, достаточно эффективный метод обеззараживания воды (Франция), в другом — как вспомогательное средство при применении хлорирования (США). Эффективность различных технологических схем с применением озона специально изучена на днепровских водопроводах. 

Были изучены следующие схемы применения озона:

1) обработка сырой днепровской воды только на озоно-фильтровальной установке (дозы озона 7—10 мг/л, контакт 10 мин);

2) обработка воды на озоно-фильтровальной установке после ее предварительного хлорирования (доза озона 5—8 мг/л, контакт 10 мин);

3) обработка озоном воды, прошедшей хлорирование, коагулирование, отстаивание и фильтрование (доза озона 1—5 мг/л, контакт 5—10 мин).


Исследования показали, что использование наряду с хлором озона является рациональным, исходя из гигиенических, технологических и экономических соображений. Решая вопрос о целесообразности применения озона, следует руководствоваться следующими показаниями. Озон можно применять на существующих сооружениях, вводя его после хлорирования, коагуляции и фильтрования с целью устранения запахов и привкусов, для чего требуются небольшие дозы озона (0,5—1,5 мг/л при контакте 3—5 мин). Озон может также применяться и для дообесцвечивания воды, когда она, несмотря на хлорирование и коагуляцию, не соответствует требованиям ГОСТ. В этих условиях требуются дозы озона 0,5—2,5 мг/л при контакте 3—10 мин.

К. Н. Врочинский на основе гигиенической оценки обработки озоном воды канала Северский Донец — Донбасс считает наиболее эффективным улучшение органолептических свойств воды по схеме: озонирование — осветление — вторичное озонирование.

Таким образом, как показывают приведенные выше материалы, озонирование воды создает возможность комплексной ее обработки, когда одновременно решаются задачи обеззараживания, обесцвечивания и дезодорирования.
Дальнейшее усовершенствование процесса озонирования, очевидно, должно идти по пути увеличения производительности озонаторов, уменьшения потерь озона и автоматизации всего технологического процесса, включая контроль его эффективности.

При контроле процесса озонирования следует иметь в виду, что косвенным показателем его эффективности служит наличие остаточных количеств озона на уровне 0,1—0,3 мг/л после камеры смешения.

Категория: Водоканалы | Просмотров: 1635 | Добавил: interresurs | Теги: озонирование воды, вода | Рейтинг: 0.0/0
Всего комментариев: 0
Имя *:
Email *:
Код *:
Кто захватит мировой рынок оборудования?
Всего ответов: 473


«  Март 2010  »
ПнВтСрЧтПтСбВс
1234567
891011121314
15161718192021
22232425262728
293031

Наши кнопки:

Copyright MyCorp © 2019
Виртуальный офис ООО "ИнтерРесурс" bigmir)net TOP 100 Яндекс цитирования Украинский строительный портал www.promobud.ua META-Ukraine Строймарт | Рейтинг сайтов украины строительство и недвижимость Безопасность Каталог теплотехнического оборудованияGBC - бизнес каталог сайтов Украины, создание и раскрутка сайтов.