ОЗОНИРОВАНИЕ ВОДЫ

ОЗОНИРОВАНИЕ ВОДЫ — один из методов обеззараживания и улучшения качества питьевой воды. В 1893 г. Ольмюллер (W. Ohlmuller) экспериментально доказал возможность стерилизации воды при ее обработке озоном. В России озонирование для обеззараживания воды было рекомендовано в 1901 г., а к 1906 г. Г. В. Хлопин, и К. Э. Добровольский провели исследования и показали эффективность обеззараживания озоном воды р. Невы. В 1911 г. в нашей стране была п встроена фильтроозонная станция, явившаяся первой в мировой практике крупной производственной установкой такого типа. Благодаря развитию электрификации и изобретению новых мощных генераторов озона, озонирование все шире применяется в разных отраслях производства, а также при централизованном питьевом водоснабжении.

Механизм обеззараживающего действия озона еще недостаточно изучен. Предполагают, что озон вступает в соединение с органическими субстанциями микроорганизмов, поражая жизненно важные для них энзимы и ферменты, нарушая обмен веществ в клетках, что приводит к их гибели. Более высокая активность озона по сравнению с хлором обусловлена его способностью диффундировать через клеточные мембраны и оболочки, чем достигается бэ-лее быстрое воздействие на протоплазму, изменяющее ее структуру. Отмечено и своеобразное действие озона на микроорганизмы, к-рое выражается во внезапно резком проявлении их инактивации при определенной критической дозе озона, меньше к-рой инактивация не наблюдается, но превышение этой дозы сопровождается резким подъемом окислительно-восстановитель-ного потенциала озона и полным обеззараживанием. Позже этот феномен был охарактеризован как действие озона по принципу «все или ничего». Механизм О. в. действует полностью и быстро при условии поддержания нужной концентрации озона в течение определенного времени.

На степень эффективности и надежности обеззараживания озоном воды при определенном микробном ее загрязнении оказывают влияние различные факторы. Известно, что при озонировании мутной, содержащей много взвешенных и органических загрязнений воды эффект обеззараживания сильно снижается в связи с быстрой озонопоглощаемо-стью такой воды, обусловленной присутствием окисляющихся органических веществ. Повышение мутности воды с 0,8 до 1,2 мг/л и цветности с 13 до 18 условных градусов требует увеличения дозы озона с 3,2 до 4,1 мг/л; в то же время бактерицидная доза озона для фильтрованной воды в 2—2,5 раза меньше, чем для исходной воды. Неблагоприятное влияние на О. в. оказывает содержание в воде повышенных концентраций железа и магния. К усилению эффективности озонирования приводит увеличение дозы озона и длительности процесса озонирования. Для фильтрованной воды достаточна меньшая продолжительность озонирования (контакта), чем для исходной речной воды, однако увеличение времени контакта сверх 10 мин. мало повышает эффективность озонирования. Эффективность и надежность озонирования зависят также от резистентности к нему патогенных микроорганизмов.

Влияние величины остаточного озона (в мг/л) на отмирание кишечных палочек (в % к их общему числу).

Озонирование должно производиться с непременным условием поддержания на выходе установки определенной величины остаточного озона в воде. Эффективная величина остаточного озона — 0,1—0,3 мг/л, большее количество может придать воде характерный необычный запах непрореагировавшего озона. Выбор дозы озона для достижения необходимого уровня обеззараживания возможен лишь при полном покрытии озонопотребности воды и наличия остаточного озона. Но величина озонопотребности зависит от состава и свойств озонируемой воды и потому является величиной переменной, такой же оказывается и величина остаточного озона, поэтому эффективная доза озона не может быть стандартной, ее следует подбирать применительно к различным условиям обеззараживания воды, так эффективная величина остаточного озона для кишечной палочки, к-рая является санитарно-показательным микроорганизмом при контроле эффективности обеззараживания воды озоном, находится на уровне 0,32 мг/л (рис.), для вирусов — 0,4 мг/л. При повышении температуры воды концентрация остаточного озона понижается. Для микроорганизмов более резистентных и при более сильном органическом и микробном загрязнении исходной воды уровень остаточного озона должен быть выше.

Наряду с бактерицидным действием озона в процессе обработки воды, происходит ее обесцвечивание за счет окисления органических веществ, обусловливающих цветность воды, а также устранение запахов и привкусов воды за счет окисления органических и минеральных веществ. Кроме того, озон обладает способностью разрушать канцерогенные углеводороды.

Различают два метода озонирования воды: при первом методе (так наз. французском) озон является единственным реагентом, используемым для обеззараживания и для улучшения органолептических свойств воды, при втором — озон используется для улучшения органолептических свойств воды, а затем ее обеззараживают путем хлорирования.

Технология О. в. на озонаторных станциях предусматривает получение озона в специальных аппаратах и немедленное введение его в воду. Любая озонаторная станция должна быть обеспечена аппаратурой для систематического контроля и учета количественных параметров работы установки (обеззараживание, обесцвечивание и устранение запахов). Обязателен систематический ежечасный контроль уровня остаточного озона в воде на выходе ее из контактной колонны. В помещении для озонирования следует осуществлять регулярный контроль концентрации озона в воздухе.

См. также Обеззараживание воды.

Библиография: Габович Р. Д., Руденко Г. Г. и Чайковская М. А. Исследования по обработке воды р. Днепра озоном, Гиг. и сан., № 10, с. 13, 1971; Зарубин Г. П. и Новиков Ю. В. Современные методы очистки и обеззараживания питьевой воды, М., 1976; Кожинов В. Ф. и Кож и нов И. В. Озонирование воды, М., 1974; К у л ь с к и й JI. А. Теоретические основы и технология кондиционирования воды, Киев, 1971; Руководство по гигиене водоснабжения, под ред. С. Н. Черкинского, с. 168, М., 1975; Э л ь п и н e р JI. И. и д р. Водоснабжение морских судов промыслового флота, М., 1977; Broadwater W. Т., H о e h n R. С. a. King P. H. Sensitivity of three selected bacterial species to ozone, Appl. Microbiol., v. 26, p. 391, 1973; G o m e 1 1 a G. Ozone practices in France, J. Amer. Water Ass., v. 64, p. 39, 1972; H o e h n R. С. Comparative disinfection methods, ibid., v. 68, p. 302, 1976; P o j n t e r S. F. a. o. Disinfection of water with special references to viruses,
Water Treatment Examin., v. 22, p. 175, 1973;

С. H. Черкинский.