Очистка воды из скважины и колодца озоном

 

Этот газ известен, как эффективное дезинфицирующее средство. Очистку воды озоном применяют в промышленных масштабах и для решения сравнительно простых бытовых задач. Кроме сильного воздействия на потенциально опасные примеси привлекает безвредность технологии для окружающей среды. В ходе естественного разложения образуется кислород, что гораздо лучше при сравнении с иными реагентными методиками. Тем не менее для получения положительного результата надо внимательно ознакомиться с имеющимися плюсами и минусами.

 

Историческая справка

 

Такое название было присвоено газу за специфический свежий запах. Подобный эффект ощущается высоко в горах или после грозы. Созвучное слово на греческом языке означает «пахучий». Достаточно быстро ученые определили химический состав – три атома кислорода. Это состояние молекул отличается низкой стабильностью! В нормальных условиях без дополнительных воздействий происходит трансформация в известное состояние (О₂). Оставшийся атом определяет сильные дезинфицирующие и окислительные свойства. Ниже подробно рассмотрены соответствующие процессы.

Первые успешные эксперименты с очисткой воды от железа озоном выполняли в конце 19 века. В начале 20-го была введена в действие первая промышленная установка с производительностью более 20 куб. м за сутки. Эта первая специализированный генератор озона, сделанный своими руками работал во Франции около 70 лет. Солидный срок эксплуатации подтвердил длительное сохранение функциональности, несмотря на появление множества иных технологий.

В России аналогичные опыты проводили приблизительно в то же время. Самая производительная установка водоподготовки данной категории (Санкт-Петербург, 1911 г.) обрабатывала за сутки до 44 500 куб. м из колодца. К сожалению, полученный опыт не стал основой для широкого внедрения на отечественной территории. За рубежом рост количества станций данного типа составил (период 1955-2000 г.г.) от десятков единиц до 6 тыс. в Германии и почти до 300 в США.

 

Основные характеристики и полезные свойства озона

 

Плотность газа составляет 2,14 г на литр при нулевой температуре. Его растворимость в 12 раз выше в воде по сравнению с кислородом для диапазона от +1°C до +25°C. При добавлении в жидкость концентрация увеличивается постепенно до уровня насыщения. Этот предел определен несколькими факторами. В частности – давлению, которое создано над поверхностью раствора.

Процесс разложения молекулярного соединения начинается непосредственно при попадании в скважину. Его скорость увеличивается по мере повышения температуры. Она зависит от количества и состава примесей. После двойной дистилляции реакция в несколько раз медленнее по сравнению с водой, обработанной типовыми механическими способами фильтрации.

Взаимодействие с примесями разделено на два вида. Основной механизм определен молекулярным строением газа. Другой – кислородно-водородными радикалами, которые образуются быстро в ходе распада. Активность реакций зависит от показателя pH. В кислой среде превалирует первый вариант, в щелочной – второй. Для комплексной оценки специалисты пользуются значением окислительного потенциала. Этот параметр у озона на 50% выше, чем у хлора.

Наиболее сильно реакции окисления действуют на металлы. Они преобразуют двухвалентное растворенное железо в гидроксид, что можно использовать для создания твердого осадка. Однако этот же процесс разрушает стальные изделия, составные части водопровода и другие конструкции.

При работе с органическими составляющими кроме окисления приходится учитывать биполярный электрический заряд молекул озона. Скорость реакций зависит от особенностей примесей. Медленно окисляются бензольные, алкильные и хлорные соединения, карбоновые кислоты. Быстрее – углеводороды полициклической группы, фенолы, некоторые аминокислоты.

Следует подчеркнуть, что не всегда озонирование обеспечивает безопасную обработку. Подходящий пример – пестициды, попадающие в колодцы и другие источники после химической обработки растений. Некоторые эфирные компоненты, входящие в состав таких средств, преобразуются в токсичные соединения. Для их нейтрализации увеличивают длительность окисления.

 

Очистка воды озоном для коттеджа: действенность технологии на разные вредные примеси

 

Аналогичную избирательность применяют для оптимизации дезинфекционной обработки для коттеджа. В этом случае для сравнения можно пользоваться справочными данными эффективности. Значения специального параметра, приведенные в таблице – это результаты умножения длительности воздействия на концентрацию разных реагентов. Во всех опытах поддерживался единый температурный диапазон. Финишной проверкой подтверждалось уничтожение опасных микроорганизмов на 98-99% от исходного состояния.

 

Действующий реагент	Вид органики
	Бактерии E-coli	Ротавирусы	Криптоспоридиум
Озон	0,02-0,025	0,005-0,055	3,1-18,2
Хлор	0,03-0,06	0,01-0,05	7300
Двуокись хлора	0,35-0,8	0,2-2,3	77

 

Несмотря на общие лучшие показатели, по отношению к отдельным патогенам (E-coli) озон почти равен хлору. Однако многократное использование промышленного озонатора воды пригодится для быстрой нейтрализации криптоспоридиума. Ниже приведены важные особенности разных дезинфицирующих средств.

При работе с хлором необходимо точно поддерживать водородный показатель не выше 7pH. Превышение порога на 1pH уменьшает концентрацию кислотной составляющей на 60%. Именно этот компонент оказывает губительное влияние на микроорганизмы в воде вашего коттеджа. Отмеченный нюанс объясняет необходимость тщательного контроля водородного показателя при дезинфекции жидкости с применением хлорирования.

Реагенты на основе йода применяют реже по причине относительно слабого воздействия на микроорганизмы. Однако такое средство удобнее, чем хлор или озон для транспортировки. В ходе применения при контакте с окислительными компонентами образуются опасные для здоровья кислоты. Необходимо контролировать, чтобы такие составляющие не превысили предельно допустимые концентрации по действующим санитарным нормам.

Очистка воды озоном для коттеджа, судя по отзывам оказывает разрушающее воздействие на защитные оболочки (цисты). Для уничтожения таких одноклеточных микроорганизмов время обработки приходится увеличить до 3-8 мин. Однако это меньше по сравнению с хлорированием (12-25 мин):

 

Вредные биологические объекты	Время уничтожения при оптимальных условиях обработки, мин
	Озоном	Хлором
Вирусы полиомелита	2	50-60
Моллюски и другие простейшие	3	20-30
Бактерии, которые образуют культуры Endamoeba hystolica	5	17

 

Применение озона против железа из скважины

 

Применение этой методики улучшает качество обработки сточных вод и воды из скважины. В сравнении с ультрафиолетовой стерилизацией газ сохраняет действенность даже при большой концентрации механических примесей, повышающих мутность. Он устраняет неприятные запахи (привкусы) без дополнительных этапов фильтрации. Озон эффективно уничтожает защищенные цистами микроорганизмы, которые сохраняют жизнеспособность при длительном воздействии УФ лучей.

Следует отметить, что после окисления активнее действуют коагулянты. Совместное применение двух технологий упрощает отделение мельчайших взвесей железа. Добавив ультрафильтрацию, можно исключить стадию длительного отстаивания.

Типовое средство для дезинфекции бассейнов – хлорирование. Длительный опыт применения должен подтверждать не только дешевизну, но и другие хорошие потребительские характеристики. Однако тщательное изучение технологии позволит выяснить, что только 10-15% активных компонентов будет использовано по целевому назначению.

Большая часть хлора вступает в реакцию с железом. Кроме специфического неприятного запаха возникают аллергические реакции с раздражением слизистых оболочек и кожных покровов. Образующиеся фенольные соединения обладают сильными токсическими свойствами. Некоторые из них оказывают губительное воздействие на иммунную систему. При чрезмерной концентрации подобных примесей приходится менять всю воду в бассейне и из скважины, что при нынешних тарифах сопряжено со значительными затратами.

Аналогичную задачу дезинфекции можно выполнить с применением озонового генератора и простейшего фильтра с песчаной засыпкой. Этот комплект обезвредит опасные органические примеси, восстановит прозрачность. Дополнительное преимущество – сохранение исходной яркости красок тканей купальных принадлежностей. Обработка хлором сопровождается обесцвечиванием.

Установки озонирования при соблюдении элементарных правил безопасности совершенно безвреден. Газ превращается в кислород буквально за несколько минут. Эта особенность позволяет применять данную технологию против железа в бытовых объектах недвижимости.

 

Установки и генераторы озона

 

Для оснащения коттеджа, подключенного к личной артезианской скважине, можно использовать следующий комплект установки очистки воды озоном:

• магистральный фильтр;
• установка озонирования;
• блок ультрафильтрации;
• мембрана обратного осмоса.

 

На первом этапе задерживают ил, песок, иные крупные примеси. Генератор озона – высоковольтный разрядник! Газ слишком химически активен, чтобы перевозить его без чрезмерных затрат. Его производство экономически выгодно. Потребление электроэнергии не превышают нескольких десятков Ватт за час. Для дозированного добавления применяют эжекторы разных видов. Избыточный озон в колодце удаляется из рабочей емкости через деструктор.

На следующей стадии отделяются мелкие механические примеси. Завершают обработку с применением технологии обратного осмоса. Эта мембрана пропускает только молекулы воды.

Такой комплект установки очистки воды озоном обеспечивает уровень очистки до 97-99%. Полученную жидкость можно использовать для питания нагревательных и отопительных котлов, стиральных машин, другой техники. Однако подобные решения существенно увеличивают требования к производительности. Между тем обычная мембрана обратного осмоса бытовой категории способна пропустить не более 220-240 литров за сутки.

Если поставить параллельно несколько таких генераторов озона для очистки воды своими руками, повысится сопротивление движению потока. Придется устанавливать дополнительное насосное оборудование, контрольную аппаратуру, сантехническую арматуру. Увеличится себестоимость проекта, существенно возрастут эксплуатационные расходы, снизится общий уровень надежности.

Вместо этого применяют отдельную обработку воды, предназначенной для технических нужд. Как правило, приходится бороться с примесями кальция и магния. При нагреве эти составляющие преобразуются в накипь. Для удаления таких компонентов или защиты применяют:

• обработку полифосфатами;
• ионный обмен;
• электромагнитные установки.

 

Часть генераторов с мембраной обратного осмоса используют исключительно для подготовки питьевой воды.