История озона
к.х.н. О.В. Мосин
СИСТЕМЫ ОЗОНОВОЙ ОЧИСТКИ ВОДЫ РОССИЙСКОЙ НАУЧНО-ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ ФИРМЫ “ОЗОНОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ”
История открытия озона
В 1785 г. голландский физик Ван Марум, проводя опыты с электричеством, обратил внимание на запах при образовании искр в электрической машине и на окислительные способности воздуха после пропускания через него электрических искр.
В 1840 г. немецкий ученый Шейнбейн занимаясь гидролизом воды пытался с помощью электрической дуги разложить её на кислород и водород. И тогда он обнаружил, что образовался новый, доселе не известный науке газ со специфическим запахом. Имя "озон" было присвоено газу Шейнбейном из-за характерного запаха и происходит от греческого слова "озиен", что значит "пахнуть".
22 сентября 1896 г. изобретатель Никола Тесла запатентовал первый генератор озона.
В 1857 г. с помощью созданной Вернером фон Сименсом "совершенной трубки магнитной индукции" удалось построить первую техническую озоновую установку. В 1901 г. фирмой "Сименс" построена первая гидростанция с озонаторной установкой в Висбанде.
Исторически применение озона началось с установок по подготовке питьевой воды, когда в 1898 году в городе Сан Мор (Франция) прошли испытания первой опытнопромышленной установки. Уже в 1907 году был построен первый завод по озонированию воды в городе Бон Вуаяж (Франция) для нужд города Ниццы. В 1911 г. была пущена в эксплуатацию станция озонирования питьевой воды в Санкт-Петербурге (в настоящее время не действует). В 1916 г. действовало уже 49 установок по озонированию питьевой воды.
К 1977 г. во всем мире действует уже более 1000 установок. Широкое же распространение озон получил только в течение последних 30 лет, благодаря появлению надежных и компактных аппаратов для его синтеза - озонаторов (генераторов озона).
В настоящее время 95% питьевой воды в Европе проходит озонную подготовку. В США идет процесс перевода с хлорирования на озонирование. В России действуют несколько крупных станций (в Москве, Санкт-Петербурге, Нижнем Новгороде и других городах).
Озон, его свойства и использование озона в системах очистки воды:
Озон – это газ синего цвета с резким характерным запахом. По химическому строению представляет собой молекулу, состоящую из трех атомов кислорода, в отличие от двухатомного кислорода воздуха. В естественных условиях озон возникает вблизи работающего электрооборудования, при грозе, у водопадов, у кромки прибоя, а также при действии электрического разряда или ультрафиолетового излучения на воздух .
В промышленных целях озон вырабатывается особыми генераторами, основанными на коронном разряде или на основе ультрафиолетовых ламп, вызывающих фотодиссоциацию кислорода воздуха и образование озона. Озон – очень реакционноспособное соединение и химически неустойчив, разлагаясь до кислорода и атомарного кислорода. В свою очередь, атомарный кислород – тоже очень реакционноспособное соединение.
Химизм реакций озона с органическими загрязнениями воды достаточно сложен. Будучи сильным окислителем озон влияет на характер протекания реакций образования самих загрязнений. Эта действие озона даже выше, чем окисление органических загрязнений (мочевины, креатинов и др.).
Преимущество озона в том, что он способствует протеканию реакций, которые заставляют молекулы загрязнений собираться в конгломераты, достаточно крупные, чтобы их можно было уловить методом флокуляции или сорбировать на фильтре.
Озон реагирует с хлори нитро-органическими соединениями с образованием хлоридов и нитратов и как следствие этого выводит из воды аммиак (напрямую озон с аммиаком не реагирует). Некоторые продукты реакций озона с органическими соединениями могут быть токсичными.
Кроме того озон – прекрасный бактерицид, убивающий многие патогенные микроорганизмы и вирусы. Этот сильный бактериостптический эффект озона используется в специальных озонирующих установках для оббезараживания воды и воздуха.
Следует отметить, что при применении озонирующей установки необходимо наличие фильтра на основе активированного угля. Комбинация этих средств позволяет держать свободный хлор на уровне 0,2 мг/л.
Озон применяется в установках по дизенфекции воды и плавательных бассейнов.
Применение озона и ультрафиолетового излучения для очистки воды в замкнутых системах циркуляции – важный элемент процесса озонирования.
Оба метода имеют дело с химическим разрушением молекул загрязнителей без образования вредных побочных продуктов и позволяют снизить концентрацию химических реагентов, предназначенных для того же обеззараживания воды.
Теория совместного применения озоновой и ультрафиолетовой установок в одной установке всё же разработана пока недостаточно хорошо. Поскольку, что здесь возникает эффект синергизма (многократного усиления простой суммы эффектов от каждого метода по отдельности).
В устройствах, связанных с выработкой озона коронный (бесшумный) электрический разряд возникает при высоких значениях напряжения переменного тока (обычно около 12 кВ) в воздушном зазоре между электродом высокого напряжения и диэлектриком (стеклянным корпусом разрядной камеры). Разряд активирует часть кислорода в воздухе зазора до состояния озона – примерно в концентрации от 20 до 30 г на м3. На генерацию озона влияют следующие факторы:
• объем используемого газа;
• напряжение и частота электротока;
• температура охлаждающей воды;
• точка росы воздуха.
Таким образом, в подобных устройствах воздух, вода, стекло и электричество находятся в постоянном и тесном взаимодействии. В связи с этим к качеству озоновых генераторов предъявляются очень высокие технологические требования, и производить их установку в бассейне имеет право только квалифицированный специалист, который впоследствии отвечает за все проблемы эксплуатации оборудования.
Воздух после осушителя прокачивается через генератор таким образом, чтобы полностью исключить утечку озона в воздух помещения. Количество генерируемого озона строго контролируется. Энергоемкость генераторов составляет около 20 Вт на грамм озона.
Для того, чтобы озон эффективно делал свое дело, его надо как следует перемешать с водой. Этот газ довольно плохо растворяется в воде, но тем не менее должен для эффективности находиться в максимальном контакте с ней. При 30°С максимальная растворимость озона в воде составляет всего 3 мг/л.
При работе с озонаторами необходимо соблюдать определённые меры предосторожности.
Озон является токсичным для человека газом, и его "период полураспада" в холодном сухом воздухе составляет 30-40 минут (в воздухе озон более стабилен, чем в воде).
Концентрация озона в воздухе в пределах 10 мг/м3 ведет к раздражению слизистых оболочек и затруднению дыхания.
Озонирование — это безвредная и безопасная очистка воды .
Озоновые системы очистки воды намного безопаснее установок, связанных с использованием хлора.
Озоновая технология очистки воды разработана крупнейшей научно-производственной российской фирмой “Озоновые технологии” – лидером в производстве отечественных систем озоновой очистки воды.
Установки озоновой очистки, выпускаемые фирмы “Озоновые технологии” воды предназначены для многоступенчатой очистки холодной воды от посторонних запахов, привкуса, ионов железа и других металлов, в том числе и тяжелых, и ряда органических соединений в бытовых условиях, на предприятиях общественного питания, в медицинских и детских учреждениях, в домах отдыха и воинских частях, в коттеджах и загородных домах, в вахтовых и стационарных поселках.
НПФ «Озоновые технологии» выпускает широкую гамму озонаторного оборудования от малых бытовых систем очистки воды до промышленных станций комплексной очистки воды.
В состав Установок озонирования входят генератор озона (озонатор), работающий на неосушенном воздухе, осушитель воздуха, угольный фильтр, если озонатор работает на осушенном воздухе и узел инжектирования. После обработки воды озоном устанавливается оборудование для комплексной очистки воды – фильтры механической очистки, песчаный фильтр, сорбционный фильтр и т.п. Возможна установка оборудования для коррекции солевого состава воды.
На сегодняшний день Очиститель «АкваМама» является одной из лучших отечественных бытовых систем очистки воды из городской системы водоснабжения. Такая система прекрасно подойдет для водоочистки в квартире или небольшом офисе.
Озоновый очиститель воды «АкваМама» состоит из озонатора и угольного фильтра для тонкой очистки воды, такое сочетание позволяет производить полное обеззараживание воды, удаление железа, неприятных запахов и примесей, обогащать воду кислородом.
Дополнительный плюс в использовании озонового очистителя — при водоочистке озоном, вода сохраняет все минеральные вещества необходимые человеку.
Очистители "АкваМама" устанавливаются под мойкой с дополнительным краном чистой воды, но существует также модификация с краном и изливом, встроенным в очиститель, для монтажа в любом удобном месте над столом.
Очиститель "АкваМама" при доочистке водопроводной воды обеспечивает до 30000 литров обеззараженной чистой воды до замены картриджей. Этого количества воды для семьи из 3-4 человек должно хватить на 5-6 лет.
Материал подготовлен О.В.Мосиным с использованием материалов сайта www.aquamama.ru .
Добрый день, Озон является токсичным для человека газом, и его "период полураспада" в холодном сухом воздухе составляет 30-40 минут (в воздухе озон более стабилен, чем в воде). Что вы имеете ввиду когда говорите холодный сухой воздух, это -5? Или -25? Откуда информация про 30-40 минут? Спасибо!