Учёные обнаруживают в воде всё больше патогенных микроорганизмов, устойчивых к хлору. Но ведь именно для того, чтобы обеззаразить воду, её хлорируют на городских очистительных станциях. А поскольку ей предстоит совершить долгий путь к крану потребителя по старым трубам водопровода, используют ударные дозы хлора, которые опасно приближаются к предельно допустимым.
В воде содержится до 700 органических веществ. Вступая с ними в реакции, хлор образует хлорорганические соединения. Некоторые из них, к примеру, тригалометаны, крайне устойчивы, их трудно удалить из воды. По дороге к потребителю в воду попадают соединения железа и марганца, вдобавок к неприятному запаху и привкусу хлора она приобретает жёлтый или оранжевый оттенок. В результате не всякий фильтр способен сделать жидкость, текущую из крана, пригодной для питья.
Выход был найден ещё в конце XIX века. Оказалось, что очистка воды озоном даёт не худшие результаты, чем хлорирование. Причём озон, хотя в больших концентрациях и токсичен для человека, очень быстро и бесследно разлагается, не влияя на показатель кислотности воды.
Преимущества озонирования воды
Озон – это газ, нестойкие молекулы которого состоят из 3 атомов кислорода (O3). Запах озона мы ощущаем после грозы. Также газ образуется под линиями электропередачи.
Озон мгновенно вступает в реакцию и окисляет различные вещества: органику, алюминий, железо и марганец. Образовавшиеся нерастворимые окислы выпадают в виде осадка, после чего их легко удалить в отстойнике или с помощью фильтра. При озонировании окислённые органические вещества образуют крупные комочки, которые легче устранить из воды, чем мелкую взвесь.
Озон разъедает клеточные мембраны бактерий, обладает антивирусным действием. В США почти все очистные сооружения используют или планируют внедрять технологию озонирования.
Озонаторы применяют для:
- улучшения вкуса и запаха воды (за счёт окисления органики);
- обесцвечивания (благодаря окислению и выпадению в осадок соединений железа и марганца);
- удаления пестицидов;
- устранения ионов тяжёлых металлов;
- удаления соединений хлора, цианидов, фенолов, остатков медикаментов, других веществ, негативно воздействующих на эндокринную систему;
- уничтожения микроводорослей;
- уничтожения бактерий, вирусов, цист, криптоспоридий.
Конструкция и принцип действия установок очистки воды озоном
Существует 3 способа получения озона:
- электрический;
- фотохимический (с помощью ультрафиолетового излучения);
- химический (в результате реакции с водой сильных окислителей, к примеру, пентафлорида висмута).
Самый дешёвый и популярный метод – электрический. Промышленные и бытовые электроустановки для озонирования воды устроены примерно одинаково (рис.1).
Компрессор нагнетает воздух в генератор озона. На входе стоит пылевой фильтр, затем воздух поступает в холодильную установку, где из него удаляется влага. В бытовых приборах для той же цели иногда используют силикагель или хлорид кальция. При помощи электрического разряда кислород преобразуется в озон. Он смешивается с водой, происходит реакция окисления. На выходе из установки находится угольный фильтр, на котором оседают окисленные загрязнения.
Устройства применяют как для предварительной (перед хлорированием), так и для финальной очистки воды. С помощью озонатора получают питьевую воду, очищают воду в бассейнах. Прибор хорошо зарекомендовал себя в аквариумах, где благодаря ему легко избавиться от слизи. В обеззараженном озоном аквариуме увеличивается количество мальков, появляющихся из икры.
Недостатки озонирования
Единственный серьёзный недостаток озона – его кратковременное действие. Поэтому водопроводную воду, текущую по трубам, всё равно приходится хлорировать. Но хлорирование, проводимое вслед за озонированием, не так вредно: после предварительной очистки озоном в воде меньше органики, и тригалометаны не образуются.
Другие недостатки могут быть связаны с конструкцией конкретной модели озонатора:
- необходимо правильно отрегулировать концентрацию озона в воде. Для уничтожения большинства бактерий и вирусов достаточно 3–5 мг озона на литр, но для очень загрязнённой воды требуется до 11 мг на литр;
- для обеззараживания воды требуется время (его называют временем удержания). Обычно оно составляет 5–10 минут;
- должна быть решена проблема удаления из воды избыточного озона (не участвовавшего в реакциях). Если деструктора озона нет, то воду разрешается употреблять только через час после очистки, в противном случае можно получить ожог гортани. Чтобы избыточный озон разложился быстрее, воду придётся прокипятить;
- соединительные трубки должны быть сделаны из материала, устойчивого к окислению озоном;
- при озонировании воды важно, чтобы газ не просачивался в воздух.
В большинстве имеющихся в продаже установок для очистки воды озоном предусмотрено решение этих проблем. Для бытовых нужд популярны озонаторы «Гроза», для аквариумов – Coralife.
