Озон – нестабильный газ, состоящий из 3 атомов кислорода, поэтому его химическая формула – O3.. Он обладает высокой окислительной способностью и поэтому полезен для дезинфекции, очистки и уничтожения микроорганизмов, таких как вирусы, бактерии и любые другие виды органических веществ.
Как образуется озон
Для генерации озона воздух пропускают через электрическое поле высокого потенциала (риснок 1) таким образом, что содержащийся в воздухе кислород O2 преобразуется в O3 (рисунок 2). Нормальная концентрация озона в озонированном воздухе составляет от 10 до 20 г/м³. Если газом, используемым для генерации озона, является кислород, а не воздух, его концентрация может быть вдвое выше, чем в воздухе.
Рисунок 1: Деление молекулы кислорода с помощью электрического поля.
2: Комбинация иона и молекулы кислорода дает начало молекуле озона.
Производство промышленного озона осуществляется в озонаторах. Из-за нестабильности озона, чтобы гарантировать его дезинфицирующий эффект, его вводят в воду сразу после его образования.
Дезинфицирующее действие озона в воде бассейна
Когда озон впрыскивается в воду, газ проявляет свою окислительную способность посредством двух механизмов:
— Происходит окисление органических соединений посредством молекулярного озона;
— Либо же окисление производится свободными гидроксильными радикалами (OH-), образующимися при впрыскивании озона в воду, по следующим формулам:
O3 + H2O → HO3++OH—
HO3+ + OH— → 2HO2
Свободные гидроксильные радикалы имеют окислительный потенциал 2,80 В, тогда как потенциал озона равен 2,07 В. То есть дезинфицирующая способность гидроксила значительно выше, чем у молекулярного озона. Фактически, это один из самых мощных существующих окислителей в воде. Хлорноватистая кислота, которая является наиболее распространенным дезинфицирующим средством, используемым в плавательных бассейнах, имеет окислительно-восстановительный потенциал 1,49 В, что значительно ниже, чем у предыдущих.
Недостаток гидроксила для целей дезинфекции состоит в том, что срок его полезного использования в воде составляет микросекунды. Однако этого времени достаточно, чтобы он проявил свою окислительную способность и продезинфицировал воду.
Преимущества обеззараживания воды в бассейне озоном:
— Бóльшая окислительная способность, чем у других продуктов;
— Не производит тригалометаны, а скорее устраняет их предшественники;
— Не изменяет pH воды;
— Улучшает явление коагуляции;
— Уменьшает запахи и привкусы воды;
— Облегчает удаление железа и марганца.
Недостатки озона при дезинфекции воды в бассейнах:
— Первоначальные инвестиции в установку системы дезинфекции озоном выше, чем в традиционную систему. Затраты на эксплуатацию и производство озона из-за большого потребления электроэнергии также выше, чем в традиционных системах;
— Не поддерживает постоянную остаточную концентрацию в воде. Это требует также использования дезинфицирующих средств, таких как гипохлорит натрия, чтобы гарантировать минимальную остаточную концентрацию дезинфицирующего средства;
— Может образовывать некоторые вредные продукты, такие как броматы, альдегиды или азотная кислота, которые вызывают коррозию оборудования.
Учитывая все вышеперечисленное, необходимо тщательно изучить установку системы дезинфекции озоном в аквапарках и бассейнах.
Луис Льор, старший инженер по гидравлике Отдела архитектуры Amusement Logic
