Подробнее о технологии

Применение озона в технологиях очистки воды

Основные направления использования

  • Очистка воды от неорганических загрязнений (железо, марганец, нитриты);

  • Улучшение органолептических свойств воды: снижение цветности, удаление запаха и привкуса;

  • Уменьшение содержания органических соединений в воде;

  • Снижение концентрации токсичных соединений в воде;

  • Дезинфекция воды

Удаление железа из воды

Метод основан на окислении озоном двухвалентного железа Fe(II) воде до трехвалентного Fe(III) состояния с образованием малорастворимой формы.

Согласно работ Logager (1992) и Jacobsen (1997) взаимодействие с озоном происходит не с передачей железом электрона с образованием непосредственно Fe(III), как это принято считать, а в химической реакции с передачей атома кислорода:

tech_o3_dr2

Образовавшееся соединение с Fe(IV) быстро реагирует с Fe2+ и переходит в Fe(III):

tech_o3_pic1

Практически полное окисление двухвалентного железа происходит при удельном расходе озона 0,12 мг/л на 1 мг железа.

Мы имеем опыт создания установок, удаляющих железо из воды с концентрациями до 10 мг/л с расходом более 100 м3/ч. Генераторы озона XENOZONE позволяют создавать комплексные системы очистки воды от железа производительностью до 1000 м3/ч.

Очистка воды от марганца

При удалении марганца из воды зачастую приходится сталкиваться с большими трудностями. Это связано с тем, что константа скорости окисления марганца Mn(II) озоном почти в 200 раз ниже константы окисления железа Fe(II).

При концентрациях марганца более 1 мг/л методы аэрации воздухом с последующей фильтрацией на каталитических материалах уже не дают устойчивого результата. А при значительном загрязнении фильтрующей загрузки достичь ее повторной регенерации бывает проблематично. Использование озона в этом случае является принципиально важным.

Окисление марганца озоном происходит по такой последовательности реакций:

tech_o3_pic3

Ион MnO2+ быстро реагирует с водой с образованием коллоидного соединения MnO2, которое может быть осаждено на фильтре:

tech_o3_pic4

Наша компания владеет методами, позволяющими значительно уменьшать дозу используемого озона для окисления марганца в том случае, когда в воде кроме марганца присутствует железо.

Удаление других неорганических загрязнений

Технология озонирования наряду с железом и марганцем позволяет удалять и другие неорганические соединения из воды - например, хлориты, нитриты, цианиды. В таблице приведены скорости реакций озона с различными ионами неорганических соединений и металлов.

Tab6

Особое внимание при озонировании следует уделять возможности появления в воде броматов - побочных продуктов реакции озона с ионами брома, которые могут присутствовать в исходной воде. ПДК броматов составляет 0,01 мг/л.

Удаление органических соединений из воды

Озон применяется также при удалении отдельных органических соединений, константа взаимодействия которых относительно высока.

В таблице показан пример удаления из воды фенола. ПДК фенола составляет 0,001 мг/л.

Доза озона, мг/л Исходная концентрация, мг/л Концентрация на выходе, мг/л % удаления
1,24 0,036 н/о 100
5-7 0,058 н/о 100
5-7 1,04 0,029 97,2
5-7 7,7 0,041 99,5

Озон в комбинации с фильтрацией, например на основе активированного угля, широко используется для удаления из воды нефтепродуктов, пестицидов и ПАВ.

Наша компания имеет большую базу экспериментальных и теоретических данных по взаимодействию озона с ненасыщенными и ненасыщенными, ароматическими и содержащими азот и серу углеводородами.

Снижение цветности

Озонирование широко используется для снижения цветности воды. Кроме того, применение озона снижает расход коагулянта при осветлении воды.

tech_o3_pic5

tech_o3_pic6

Дезинфекция воды

Использование озона в качестве средства дезинфекции было известно с 19 века. Для бактерий, спор и одноклеточных микроорганизмов кинетика дезактивации озоном обычно характеризуется наличием плеча, показанного на рисунке ниже.