Обезжелезивание. Удаление железа и марганца. В природных водах наиболее часто встречается железо в двух валентной форме, находящееся в растворенном состоянии. Марганец в природной воде обычно сопутствует железу. Оба этих вещества придают воде цветность и характерный привкус. Озон легко окисляет соли железа и марганца с образованием нерастворимых веществ, которые удаляются отстаиванием или фильтрацией. Если железо и марганец содержатся в форме органических соединений или коллоидальных частиц (с размером 0,1 - 0,01 мкм), то обезжелезивание и деманганация воды обычными способами не удается. В этом случае необходимо предварительное окисление этих комплексных органических соединений, приводящее к их расщеплению, после чего становится возможным удаление железа и марганца одним из обычных методов. Окисляя комплексные соединения, озон преобразует растворимые соли в нерастворимые, поэтому необходимо последующее фильтрование воды для освобождения ее от выпадающих осадков. Следует отметить, что хотя озонирование и не является наиболее экономичным методом обезжелезивания и деманганации, но применение озона с этими целями оправдано в двух случаях: во-первых, когда обычные способы удаления из воды железа и марганца не дают результатов или ведут к недостаточным результатам, во-вторых, когда необходимо одновременное устранение запахов, привкусов и цветности воды.

2. Устранение привкусов и запахов воды

Неприятные привкусы и запахи в некоторых природных водах вызываются присутствием соединений минерального и органического происхождения, находящихся в растворенном или коллоидном состоянии. Озон окисляет названные выше соединения, приводя к их расщеплению, сопровождающемуся исчезновением привкусов и запахов. Благодаря более высокой окислительной способности, озон в состоянии действовать на такие соединения, которые не подвергаются воздействию других химических реагентов. Обработка воды избыточным количеством озона не влечет за собой никаких нежелательных явлений: избыточный озон, будучи нестойким, снова превращается в кислород в течение нескольких минут. Озонирование не создает дополнительных или замещающих соединений, тогда как хлор дает с некоторыми веществами сложные соединения, вызывающие появление весьма резких запахов. Например, при обработке хлоров воды, содержащей примесь фенолов, образуется хлорфенол, имеющий весьма неприятные привкус и запах. Наконец, при обработке озоном вода насыщается кислородом, что приводит к эффекту родниковой воды. Нежелательные компоненты. В последние годы в поверхностных водах и, соответственно, в питьевой воде, обнаружено большое количество мутагенных и канцерогенных веществ. Есть два источника появления мутагенов в питьевой воде: мутагенные вещества, которые уже присутствуют в сырой воде, и предсубстанции, которые формируют мутагены в результате реакции с хлором. Последние представляют постоянно растущую опасность вследствие загрязнения окружающей среды. Предсубстанциями, к примеру, являются гуминовые кислоты, в результате реакции которых с хлором образуются тригалометаны (ТГМ). Чтобы избежать образования ТГМ, предсубстанции должны быть удалены из воды перед ее хлорированием. Как уже упоминалось выше, такие предсубстанции легко окисляются озоном. Защита приготовленной воды от повторного загрязнения. Озон полностью и успешно заменяет хлор или двуокись хлора в процессе приготовления питьевой воды, однако он не обладает пролонгированным действием. Для предотвращения повторного загрязнения воды на пути к потребителям в воду добавляют хлор в небольших дозах непосредственно перед подачей в трубопроводную сеть. Пост-обработка очищенной воды хлором не приводит к образованию нежелательных компонентов и используется во всем мире. Установки очистки сточных вод. Химическое окисление озоном является основой перспективной технологии очистки сточных вод, загрязненных органическими веществами. Озон сам по себе, или в комбинации с гидроксил-радикалами, эффективен против большинства органических соединений, и в результате обработки загрязнители разлагаются, образуя безвредные вещества. Основная цель обработки сточных вод озоном - уменьшение ХПК и содержания хлороорганических веществ в той части, которая не может быть удалена предварительной биологической очисткой. По сравнению с другими методами, в результате окисления озоном, в воде не остается растворенных веществ, которые необходимо удалять дальнейшей специальной обработкой.

3. Использование озона в газовой и жидкой фазе

Использование озона в газовой фазе