Озонирование воды

При использовании озона в целях приготовления питьевой воды учитываются окислительные и антибактериальные свойства этого газа. В первое время озон применялся только для дезинфекции, потом его стали использовать для дезодорации, удаления цвета воды и примесей.

Дезинфекция – это устранение из воды прокариотов, грибов и вирусов. До 98% микроорганизмов удаляются при очистке воды. Однако среди выживших микроорганизмов могут находиться болезнетворные бактерии и вирусы, для устранения которых необходимы специальные меры по дезинфекции. При очистке поверхностных вод специальная дезинфекция обязательна. Если же вода взята из подземных источников – только если микробиологический анализ показал необходимость в этом. В целях дезинфекции применяют как правило два метода – обеззараживание воды сверхактивными окислителями (озонирование, хлорирование, фторирование) и облучение воды ультрафиолетом.

Кроме вышеуказанных методик, очистить воду можно посредством фильтрации воды через ультрафильтры, обработкой ультразвуковыми волнами, кипячением. Для обеззараживания поверхностных вод в большинстве случаев используют сверхактивные окислители – хлор и его соединения, озон; для дезинфекции подземных вод можно использовать дезинфицирующие системы для небольшого количества воды (использующие марганцовокислый калий, пероксид водорода). Эффективным методом обеззараживания воды является кипячение. Чем больше окислителя добавлено в воду, тем интенсивнее происходит уничтожение микроорганизмов. Озон начинает стремительно уничтожать все виды микроорганизмов при превышении массы, равной 0,5 мг на литр воды. При превышении этой критической дозы происходит полная дезинфекция воды.

Механизм антибактериального действия окислителя состоит в деструкции бактерии путём инактивации бактериальных белков, т.е. проникновением сквозь клеточную мембрану в цитоплазму с разрушением клеточных органоидов и генетического материала бактерии. В то время как озон быстро и эффективно разрушает бактерии, хлор инактивирует только некоторые клеточные органоиды, при этом далеко не так быстро ввиду медленного проникновения через мембрану и цитоплазму. Помимо способности уничтожать бактерии, озон также высокоэффективно разрушает споры, цисты и многие другие болезнетворные микроорганизмы, на которые он воздействует приблизительно в 400-600 раз эффективнее хлора.

Озон значительно эффективнее хлора уничтожает вирусы. Это происходит потому, что озон инактивирует окислительно-восстановительную систему и протоплазму вирусной клетки, а хлор разрушает только клеточные энзимы. Однако вирусы не обладают энзимной системой. Обработка воды озоном служит эффективным методом устранения пикорнавирусов. Устранение цветности воды – это удаление из воды химических соединений, придающих цвет воде. В зависимости от концентрации этих соединений, необходимо определенное количество озона для устранения цветности воды. В России для обесцвечивания поверхностных вод северных и средних широт как правило необходим озон в количестве 2,5 мг на литр. Для южных районов, где вода обладает гораздо большей цветностью, озон необходим в количестве 8 мг на литр. Механизм действия озона при устранении цветности воды состоит, во-первых, в разложении соединений до воды и двуокиси углерода, во-вторых, в коагуляции соединений с выпадением их в виде осадка. Эффективное устранение цветности воды и инактивация всех известных микроорганизмов определяет озонирование как наиболее эффективный метод приготовления питьевой воды.