Озонаторни инсталации, разработени и внедрени от ЕлфиТех, за пречистване на води за питейно-битово водоснабдяване от повърхностни водоизточници
Повърхностните водоизточници /реки, езера, язовири/ се характеризират с наличието на природни органични съединения /ПОС/ определящи характера на процесите, както на самоочистването им, така и на тяхната водоподготовка. ПОС определят комплексообразуването на тежките метали, разпостранението на хидрофилните органични съединения, а така също и кенетиката на агрегацията на колоидните частици. Реакционната им способност зависи от молекулярната им маса, както и от броя на ароматните пръстени в структурата и състава на функционалните групи. Включват: хуминови или фулвокиселини. Показател за наличието на органични вещества във водата е необходимото количество кислород за тяхното окисление. Съдържанието на органични вещества в повърхностните води обикновено е от 2 до 10 mg/dm3, изразени като въглерод или общ органичен въглерод /феноли, амини, карбоксили, аминозахариди, пептиди, протеини/. Стандартите определят максимално допустима перманганатна окисляемост 2,6 mg/dm3 О2. Повърхностните води в повечето случаи не отговарят на този показател. При по-ниско съдържание на органични вещества се прилагат конвеционални методи: коагулация, флокулация, утаяване и филтрация. В много случаи обаче тези методи не дават достатъчна степен на пречистване, поради което се налага използването и на други методи – химично окисляване и адсорбция.
Химичното окисление в водопречиствателната практика се провежда с хлор /хлорна вар, натриев хипохлорид/, хлорен двуокис и озон.
Химичното окисление на ПОС с хлор е рисково. Това се аргументира с откритието на американските учени /Cliffold A.D., Weber J.Walter. The University of Michigan/, че при химичното взаимодействие на хлора с органичните вещества се получават вредни за здравето /канцерогенни/ вещества. Редица изследвания, в това число и /Leland L. Harms and Robert W.Looyenga. Clorination Adjustment to Reduce chloroform Formation.JAWWA/ потвърждават образуването и на трихалогенметан и други халогеноорганични съединения /хлорамини и хлорфенол/. Тези съединения също са силно токсични и канцерогенни.
Поради това използването на хлорирана вода за пиене в последните години е силно ограничено. Поради факта, че при температура до 43 0С от нея се отделя повече от половината разтворен хлороформ и трихлоретилен, които попадат в човешкия организъм чрез вдишване и контакт с кожата, това е в сила и за хлорираната вода предназначена за миене и къпане. Освен това хлорът не противодейства и на вирусите.
В редица страни в ЕС, САЩ и Русия е прието химичното окисление на органичните вещества в повърхностните води предназначени за питейно битови цели да се извършва с озон. При това органични съединения в тези води /алдехиди, кетони и гликосали/ се преобразуват в неорганични химични съединения. Освен това се променя и валентността на разтворените химически елементи /желязо, манган, арсен, хром с ниски валенции/ до неразтворими / желязо, манган, арсен, хром с високи валенции/.
Озонът представлява алтропно състояние на кислорода. При нормално налягане и температура той се намира в газообразно състояние. По тежък е от въздуха 1,67 пъти и има бледо виолетов цвят и специфична миризма. В сравнение с кислорода озонът е по силно разтворим във вода. При температура на водата 0 оС и нормално налягане една част вода разтваря 0,49 обемни части озон, или 980 mg/dm3. Окислителното действие на озона се обуславя от термодинамичната неустойчивост на неговата молекула. Благодарение на висакия си окислителен потенциал озонът встъпва енергетично във взаимодействие с много минерални и органични вещества, в това число и с протоплазмата на бактериалните клетки. Като окислителен реагент озонът действува 15 – 20 пъти по ефективно от хлора, без да се образуват съединения с неприятен вкус и мирис. Обратното – озонирането подобрява вкуса и мириса на водата и намалява цветността и вследствие на разрушаването на разтворените и суспендираните в нея примеси. Озонирването освен за окисление на хумусните киселини е целесъобразно и при отделянето на манга, желязо и арсен от водата, а също и при окисляването на сулфити, нитрити и сероводород.
Една от причините за все още недостатъчното разпостранение на озонирането в България е относително големият разход на електроенергия /60 – 80 вата за синтезиране на 1 грам озон/.
Нашата научно изследователската и приложната дейност в Елфи Тех в областта на синтеза на озон е насочена за намаляване разхода на електроенергия и подобряване ефективността на окисление. Разработели и сме патентовали генератор за студен електростимулационен синтез на коронарен озон, при който разхода на електроенергия е сведен почти до теоретично необходимия /20 вата за грам озон/. Освен това синтезирания озон, за разлика от получения чрез класическия метод на Тесла, се разпада на три атома кислород, а не на молекула и атом кислород. Насищането на третираната вода е ежкторно. На тези иновации се дължи и големият брой произведени и въведени генератори на озон /повече от 10 000/. На тяхна база са произведени през последните 20 години над 300 озонаторни пречиствателни станции за повърхностни води, в Европа и Азия, отговарящи на най добрите практики в тази област.
