Озонатор воздуха – схема, принцип работы и применение

Оборудование для озонирования воды

Модели озонофильтрующих систем ОЗОН-М различной производительности используются:

  • в квартирах и частных домах;
  • на водозаборных узлах для массового потребителя;
  • в детских садах;
  • на производствах пищевой промышленности;
  • в цехах розлива;
  • в бассейнах и т.д.

О техологии очистки воды озоном

Их размер варьируется от установки, умещающейся под раковиной на кухне до промышленных масштабных комплексов, занимающих серьезные площади. Благодаря применению такого активного природного реагента, актуальна поставка оборудования в блок-контейнерном исполнении, что гораздо дешевле строительства павильонов, при использовании других технологий. Системы ОЗОН-М, основанные на озонофильтрации, неприхотливы и не требуют текущих затрат.

Оборудование озонофильтрации ОЗОН-М

Прибор для ионизации воздуха

Любая вода насыщена определенным набором химических и органических веществ, вследствие чего вода может принимать различные оттенки. Озонирование эффективно работает и в данном случае.

Принцип очищения воды от цветности лежит в том, что сильное окисление раскладывает все сложные образования до углекислого газа и воды, а что не растворилось – коагулирует и выпадает в осадок, который потом поддается механической фильтрации. Благодаря высокому качеству обесцвечивания, озонирование считается одним из наилучших средств подготовки питьевой воды.

Будет нелишним обратить внимание на эффективность озонирования воды при удалении из неё марганца и железа, которые также придают цветность и неприятный привкус. Эти вещества, как правило, идут в сопутствии и легко окисляются до нерастворимых веществ, которые после извлекаются при механической фильтрации.

Преимущество озона для данной задачи состоит в том, что нередко марганец и железо содержатся в виде коллоидальных частиц или органических соединений (размер 0,1–0,01 мкм), которые невозможно удалить из воды другими способами. Следует отметить, что озонирование в данном случае нельзя назвать экономичным методом, однако оно является наиболее эффективным, к тому же, заодно производится комплексная очистка.

Сила кислорода

Ежегодно появляются новые, а также совершенствуются старые методы водоочистки. Лишь немногие из них, признаны действительно эффективными и могут качественно очищать воду. Лидером же можно назвать обработку воды озоном. Данный метод работает на основе окисления, за счет которого удается извлекать из воды несвойственные ей примеси.

Строго говоря, озон является трехатомным кислородом с мощным окисляющим действием, благодаря чему, реакции с его участием протекают быстро и полностью. Преимущества озона содержатся в его природе: конечным результатом его реакции есть только продукты окисления и кислород. В воде не остается ничего другого. Происходит это потому, что молекулы озона нестабильны и быстро распадаются, буквально в течении 10–15 минут.

Решения BWT для озонирования:

BWT Bewazon VАBWT Bewazon VА
Система смешиванияСистема смешивания
BWT Bewazon VU-L-W 350-700BWT Bewazon VU-L-W 350-700
BWT Bewazon VU-L-W 25-280BWT Bewazon VU-L-W 25-280

Благодаря своей мультифункциональности, высокой эффективности и сравнительной простоте, установки озонирования воды не ограничивается промышленным применением, но также успешно справляются и с бытовыми задачами.

Немного истории

Открытие озона

Первые упоминания о новом газе, который позднее назовут озон, появились в 1785 году. Голландский физик Ван Марум, проводил эксперименты с электричеством, побочным действием которых было образование нового газа с сильным запахом и необычными окислительными способностями воздуха после пропускания через него электрических искр.

Спустя полвека, в 1840 г. немецкий ученый Шейнбейн, занимаясь гидролизом воды пытался с помощью электрической дуги разложить её на кислород и водород. И именно тогда озон получил свое название. В процессе этого эксперимента образовался новый для науки газ с характерным запахом, который Шейнбейн назвал озоном, от греческого слова “озиен”, что значит “пахнуть”.

Первый генератора озона

22 сентября 1896 г. Никола Тесла запатентовал первый генератор озона. А до этого, в 1857 году, с помощью созданной Вернером фон Сименсом “совершенной трубки магнитной индукции” получилось построить первую техническую озоновую установку. В 1901 г. фирмой “Сименс” построена полноценная гидростанция с озонаторной установкой в Висбанде.

История применения озона (станции озоновой очистки воды для городов)

Активно использовать озон, как очиститель для воды начали в 1898 году в городе Сан Мор (Франция), и именно в этот год прошли испытания первой опытно промышленной установки.

К 1907 году был построен первый завод по озонированию воды в городе Бон Вуаяж (Франция) для нужд города Ниццы.

В 1911 г. была пущена в эксплуатацию станция озонирования воды в Санкт-Петербурге (в настоящее время не действует).

В 1916 г. было введено в эксплуатацию более 40 установок по очистки питьевой воды озоном.

К 1977 г. во всем мире работает уже более 1000 установок.

Массовое распространение озон получил только в последние три десятка лет, из-за разработки и внедрения надежных и компактных систем для его синтеза – генераторов озона. На сегодняшний день почти вся питьевая вода в Европе проходит очистку озоном. В США идет процесс перевода с хлорирования на озонирование. В России работает множество станций озонирования в крупных городах: Москве, Санкт-Петербурге, Нижнем Новгороде, а так же во многих райцентрах.

Эффективное обеззараживание

Озон примечателен тем, что производит полную инактивацию воды. Другими словами, все бактерии, вирусы, микробы и даже споры грибов погибают от озонирования. В отличие от хлора, ни один микроорганизм не может приспособиться к озону.

Обработка воды озоном, производит обеззараживание по следующему принципу. Клетки микроорганизмов сильно окисляются, после чего их оболочка разрушается, и бактерии поддаются сильнейшему отравлению. Уже спустя несколько минут ни одного живого организма в воде не остается.

Озон в природе

Озон, который отличается повышенной экологической безопасностью, при водоподготовке гораздо продуктивнее хлора и других химических реагентов. Он не имеет пролонгированного действия и не оказывается в очищенной воде. Благодаря свой высокой активности, он активно и эффективно воздействует на основные виды загрязнений, и производит глубокое обеззараживание. Более того, он не вызывает у микроорганизмов привыкания, а значит, с течением времени этот метод не утратит своей актуальности.

Для озона характерна высокая окислительная способность и короткое время активности, что дает возможность создавать мощную и компактную систему очистки воды, использующую метод озонофильтрации. Кроме того, системы озонирования:

  • осветляют воду, удаляют неприятные привкусы и запахи, цветность и мутность;
  • нейтрализуют живую и неживую органику (всю микробиологию, нефтепродукты и т.д.);
  • убирают неорганические загрязнения (железо, марганец, хлор и т.д.).

Данная методика предполагает использование простых и надежных генераторов озона (озонаторов), использующих барьерный разряд и работающих на неподготовленном атмосферном воздухе.

Озон — трехатомный кислород — газ интенсивного синего цвета; при низких температурах (-112 °С) превращается в темно-синюю жидкость, а при еще более глубоком охлаждении образует темно-фиолетовые кристаллы. Своим голубым цветом атмосфера Земли обязана именно озону.

Основная часть природного озона сосредоточена в стратосфере на высоте от 15 до 50 км над поверхностью Земли. Больше всего озона в пятикилометровом слое (20-25 км), который называют озоновым. Концентрация озона в этом слое невелика, однако общее его количество в стратосфере достигает очень внушительной цифры — более 3 млрд т.

Озон образуется из кислорода окружающего воздуха. Предельно Допустимая Концентрация (ПДК) озона в воздухе 0,1 мг/м3 (СанПиН). Запаховый порог в десятки раз ниже. То есть еще задолго до ПДК присутствие озона будет заметно. Существует несколько способов получения озона, среди которых наиболее распространенными являются: электролитический, фотохимический и электросинтез в плазме газового разряда.

Электролитический (грязный) метод синтеза озона осуществляется в специальных электролитических ячейках. В качестве электролитов используются растворы различных кислот и их соли (H2SO4 HCLO4 NaCLO4 KCLO4). Образование озона происходит за счет разложения воды и образования атомарного кислорода, который присоединяясь к молекуле кислорода образует озон и молекулу водорода. Этот метод позволяет получать концентрированный озон, но в силу своей энергоемкости широкого применения не нашел.

Фотохимический метод получения озона основан на диссоциации молекулы кислорода под действием коротковолнового ультрафиолетового излучения. Этот метод не позволяет получать озон высокой концентрации, к тому же работоспособность УФ лампы ограничена временем. Метод нашел применение в медицине, пищевой промышленности.

Электросинтез озона (чистый метод), основанный на различных видах газового разряда, а именно: барьерного, поверхностного и импульсного получил наибольшее распространение. Этот метод позволяет получать озон высоких концентраций при большой производительности и невысоких энергозатратах оборудования.

Работа озонирующей установки

В ходе обработки воды озоном, происходят следующие стадии очистки:

  • стерилизация и окисление примесей;
  • фильтрация взвеси и каталитическое окисление;
  • преобразование растворенного марганца и железа в нерастворенный вид;
  • очистка воды механическим фильтром с активированным углем.

По мере эксплуатация озонирующей установки, на угольно-гравийном фильтре накапливается осадок, который необходимо удалять методом обратной промывки. Как правило, такая процедура производится не более одного раза в неделю и может запускать вручную или автоматически.

Всего же любая озонирующая установка имеет три режима работы:

  • озонирование;
  • обратная промывка;
  • прямая промывка.

Собственно первый режим отвечает за очистку воды. Второй за регенерацию фильтра. И третий является промежуточно-подготовительным между первым и вторым.

Комплектация озонирующей установки должна в себя включать следующие элементы:

  • озонатор;
  • блок управления;
  • эжектор, осуществляющий подачу озона в водный поток;
  • фильтрующая часть;
  • деструктор остаточного озона;
  • управляемые клапана;
  • насосная станция.

Работа такой установки – высокая степени очистки, малое потребление энергии и долгий срок службы.

Вообще говоря, способов получения O3 существует немало. От используемого метода его выработки зависит принцип работы озонатора. Здесь возможны такие варианты:

  1. электрические разряды;
  2. воздействие ультрафиолетового излучения;
  3. проведение электролиза или реакции окисления некоторых веществ;
  4. облучение энергетическими пучками.
Принципиальная cхема озонатора воздуха

Принципиальная cхема озонатора воздуха

Первый метод имеет несколько разновидностей: используются разряды тихий, барьерный, дуговой, коронный и др. Именно этот способ нашел широкое применение в большинстве выпускаемых промышленных озонаторов, хотя и остались некоторые вопросы по поводу низкой эффективности, сложности и дороговизны соответствующих установок. Но производители постоянно совершенствуют технологии, и приборы с каждой серией становятся все лучше.

Озонатор воздуха - схема, принцип работы и применение

Второй вариант проще и дешевле, но имеет крайне слабую производительность. Из-за этого свойства он часто применяется в кустарных приборах (например, самодельных озонаторах для автомобиля), однако, воплощения в промышленных озонаторах, как правило, не находит.

Третий способ лишен недостатков предыдущего, но является весьма дорогим, что делает его использование нецелесообразным. Что касается последнего метода, то он остался экспериментальным из-за сложности в реализации и наличия нежелательных побочных продуктов работы облучающей установки.

Таким образом, упрощенно типичная схема озонатора на сегодняшний день выглядит так:

  • корпус с вентилятором для пропускания через устройство воздуха;
  • источник питания (с преобразователем напряжения);
  • излучатель электрических разрядов;
  • устройства управления;
  • модуль увлажнителя (при наличии такового).
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
MinProduct.ru