Informații despre ozon

Istoricul ozonului

  • 1840 – descoperit de Schönbein
  • 1893 – este utilizat ca dezinfectant în apa de băut
  • 1906 – la Nisa, in Franța s-a construit prima fabrică de purificare a apei care utilizează ozon
  • 1909 – folosit ca un conservant alimentar pentru depozitarea cărnii la rece
  • 1939 – recunoscut că previne creșterea drojdiei și mucegaiului în timpul depozitării de fructe
  • 1982 – Asociaţia internaţională de apă îmbuteliată (IBWA) prevede ca la îmbutelierea apei să se folosească ozon
  • din 1984, la toate Jocurile Olimpice piscinele de concurs au fost curățate cu ozon.
  • 2000 – aprobat de FDA și USDA. EPA – acceptare dezinfecție prin Regulament (produs-DBPR)

Nota: USDA – U.S. Department of Agriculture; FDA – U.S Food and Drug Administration; EPA – U.S. Environmental Protection Agency

Avantajele ozonului

  • ozon este cel mai puternic oxidant și dezinfectant disponibil pentru tratamentul soluţiilor apoase, amestecurile gazoase și ucide agenții patogeni în câteva secunde în raport cu câteva minute pentru alți oxidanți.
  • este parţial solubil în apă și suficient de solubil și stabil, astfel încât proprietățile sale de oxidare sau de dezinfectare pot fi utilizate în întregime.
  • după ce stratul de ozon se oxidează sau dezinfectează, el se descompune în oxigen.
  • ozon reacţionează cu o mare varietate de compuși.
  • nu poate fi stocat și trebuie să fie generat, nu oxidează deoarece nu se poate depozita.
  • ozon in faza gazoasă este un deodorant dovedit pentru o varietate de materiale cu miros.
  • în tratarea apei potabile, a apelor uzate, a deșeurilor, ozon are capacitatea dovedită de a converti materiale organice în materiale biodegradabile.
  • aplicarea stratului de ozon la orice mediu (lichid sau gazos) nu necesită adăugarea altor substanțe chimice.
  • nu afectează pH-u.l
  • îmbunătățește coagularea materialelor organice, îmbunătățind astfel filtrarea

Avantajele ozonului in combinatie cu apa

Ozonul in combinatie cu apa are avantajul de a indeparta gustul sau mirosul din apa potabila.

Iar, ozonul in contact cu apa uzată poate sa:

  • dezinfecteze
  • indeparteaza mirosurile
  • indeparteaza culoarea

Ozonul nu pot fi stocat, prin urmare acesta trebuie să fie generat și se dizolvă în apă la fața locului, la o rată de consum.

Ozonul este generat ca un gaz care trebuie să fie dizolvat în apă.

Un dispozitiv de amestecare este necesar pentru ca gazul de ozon să se dizolve în apă eficient.

Există multe variabile aici:

Difuzoare Buble

Difuzoare Buble este cea mai veche metodă și simplă pentru dizolvarea ozonului în apă. Aceasta este un dispozitiv poros de gaze care se montează în partea de jos a unei coloane de apă pentru a permite bulelor să se dizolve în apă și să se ridice încet în partea de sus a coloanei.

Dimensiunea porilor de difuzor va afecta dimensiunea bulei de gaz. Două bule mai mici au o suprafață mai mare decât o bulă din același volum de gaz. Suprafața mai mare va realiza contactul îmbunătățit cu bula de gaz și apă, prin urmare, crește rata de transfer de ozon în apă.

Este important ca atunci când alegi un difuzor Buble acesta să aibă cea mai mică dimensiune posibilă a porilor.

Coloana de apă

Înălțimea coloanei de apă, care are ozon, va afecta eficiența transferului de masă de ozon foarte mult. Difuzorul trebuie să fie plasat în partea de jos a apei, în acest fel bula de gaz trebuie să parcurgă o distanţă mai mare în cadrul coloanei de apă înainte de evadarea în spațiu.

Coloanele înalte vor prelungi durata de timp în care bula se află în contact cu apa și poate sa se dizolve în apă. Mai important, coloanele înalte vor crea o presiune mai mare in partea de jos a coloanei. Această presiune ridicată va exercita forţa de transfer mai mare.

Injectoare Venturi

Injectoarele Venturi, pentru a funcționa corect, trebuie să aibă o diferență de presiune între intrarea și ieșirea din aparat. Acest lucru necesită o pompă de apă separată pentru a crește presiunea apei la intrarea injectorului Venturi.

Este important ca ieșirea din injectorul Venturi să nu fie obstrucționată.

Solubilitatea în apă a ozonului este dependentă de temperatură. La temperaturi joase de apă solubilitatea în apă va atinge niveluri mai mari de ozon. Rata de solubilitate este maximă la temperaturi joase.

Presiunea apei va juca un rol în solubilitatea ozonului în apă. Când gazul de ozon este injectat în apă la presiuni mari, mai multă forță va fi plasată pe peretele bulei de gaz. Această forță va permite bulei de ozon să se dizolve in apă mai eficient.

Oricare din metoda de injectare de ozon va fi mai eficientă atunci când întregul sistem este operat la o presiune ridicată. De exemplu, presiunile de apă de 35 de ISP va avea aproximativ de două ori mai buna solubilitatea decât presiunile de apă de 10 psi.

Dezavantajele ozonului

Ca orice oxidant, ozon are și părţi negative, care apar la utilizarea abuzivă:

  • degradează materialele.
  • poate afecta persoane, animale de companie, plante.
  • oxidează materiale.

Acestea sunt cele trei elemente foarte "negative".

Toţi oxidanții au aceleași efecte "negative" dacă sunt folosiţi în mod necorespunzător. Punerea corectă în aplicare este esențială pentru obținerea de rezultate deosebite în procesele dumneavoastră.

Ozon este o moleculă instabilă care se schimbă rapid înapoi la oxigen. În aer se descompune (are jumătate de viață) in 20-60 minute, în funcție de temperatura și umiditatea aerului ambiant. Perioada de înjumătățire în apă curată este de aproximativ aceeași.

Notă: calitatea, temperatura, pH-ul și apa vor afecta timpul de înjumătățire.

Ozon nu poate fi stocat sau transportat, ci trebuie să fie generat. Acest lucru necesită echipamente de generare de ozon. Ar fi ideal dacă stratul de ozon ar putea fi ambalat și la fața locului livrat, dar nu se poate.

Deoarece ozon nu pot fi stocat, nu este posibilă existenta unui volum mare cu potențial periculos, oxidant, cum ar fi pentru clor sau hipoclorit (acesta fiind un avantaj).

Proprietăţile ozonului

Ozonul este unul dintre cei mai puternici oxidanţi utilizaţi în aplicații pentru apă și aer.

Comparati ozonul (O3) cu oxigenul (O2) in tabelul de mai jos:

Proprietăţi Ozon (O3) Oxigen (O2)
Greutate moleculară 48 32
Culoare Albastru Incolor
Miros Miros după furtună Normal
Solubilitatea în apă(0-grade C) 0.64 0.049
Densitate (g/l) 2.144 1.429

Un raport temperatura/minut al ozonului:

Ozon gazos

Temperatura Timp
-50°C 3 luni
-35°C 18 zile
-25°C 8 zile
20°C 3 zile
120°C 1.5 ora
250°C 1.5 secunde

Ozon dizolvat in apa

Temperatura Timp
15°C 30 minute
20°C 20 minute
-25°C 15 minute
30°C 12 minute
35°C 8 minute

Unităţi de măsură pentru ozon

ppm = părți pe milion

Indică câte părți de ozon se află într-un interval de 1 milion de părţi totale de gaz.

De exemplu: 1 ppm de ozon înseamnă că 1 parte de ozon este într-un milion de părţi de gaz. Ppmv = indică părți pe milion din volum.

Cel mai frecvent ozon se măsoară în ppm și este utilizat pentru a măsura ozon în aer și ozon dizolvat în apă.

ppb = părţi pe miliard

Acest lucru indică același lucru ca și ppm, se schimbă doar milioane la un miliard. De exemplu: 0,1 ppm = 100 ppb.

mg / l = miligrame pe litru de ozon

Este o masură de concentrare. Acest lucru indică câte miligrame de ozon, există într-un litru din volumul total. Mg / l pot fi folosite pentru a indica concentraţia de ozon în gaz sau lichid.

1 mg / l de ozon = 1 ppm de ozon in apă.

Datorită densității aerului acesta nu mai este valabil și 1 ppm de ozon = 2140 mg / l. Acesta este un termen comun folosit pentru a măsura cantitatea de ozon dizolvat în apă.

ug / ml = micrograme per mililitru

Este o masură de concentrare. Acest lucru indică câte micrograme de ozon se află într-un mililitru din volumul total. Ug / ml poate fi utilizat pentru a indica concentraţia de ozon în gaz sau lichid.

1 ug / ml = 1 mg / l – acești termeni sunt egali, nu și de conversie .

g / m 3 = grame de ozon pe metru cub

Este o măsură de concentrare. Acest lucru indică câte grame de ozon, există într-un metru cub din volumul total. Acest lucru poate indica un volum de gaz sau lichid. g / m 3 este cel mai frecvent utilizat pentru a măsura concentrația de ozon în curentul de gaz.

1 g / m 3 = 1 mg / l = 1 ppm de ozon in apă

1 g / m 3 = 467 ppm de ozon în aer

% din greutate (în procente de greutate)

Este o măsură de concentrare. Acest lucru indică procent (%) din stratul de ozon în apă sau gaz.

Aceasta este o metodă foarte comună pentru a arata concentrația de ozon de la un generator de ozon.

1% = 12,8 ozon g / m 3 de ozon în aer

1% = 14.3 ozon g / m 3 de ozon în oxigen

g / h (GM / h) = grame de ozon pe oră

Este o măsură de producție de ozon. Aceasta este metoda cea mai comună de măsurare a ieșirii unui generator de ozon.

mg / oră = miligrame de ozon pe oră

Acest lucru indică același lucru ca și g / h doar pe o scară mai mică. Un generator mic de ozon poate fi evaluat în mg / oră.

1 g / h de ozon = 1000 mg / oră de producție de ozon.

Potenţialul de oxidare al ozonului

Potenţialul de oxidare al ozonului cu reactivi diverși:

Oxidant reactiv Oxidant potenţial
Ozon 2.07
Peroxid de hidrogen 1.77
Permanganat 1.67
Dioxidul de clor 1.57
Acid Hipocloros 1.49
Clor gaz 1.36
Oxigen 1.23
Brom 1.09
Hipoclorit 0.94
Clorit 0.76
Iod 0.54

Solubilitate ozonului

Ozonul este extrem de solubil.

La 25 grade C, solubilitatea ozonului este de 109 mg / l, iar solubilitate oxigenului este de 8 mg / l.

Ozon este de 13 de ori mai solubil decât oxigenul.

Nu se pot obţine concentraţii mari de ozon în apă deoarece acesta este foarte reactiv și instantaneu reacționează cu apa sau cu contaminanții din apă, obţinându-se în mod normal o concentraţie de 1-3%.

Clorul si ozonul in raport cu apa

Acțiune în apă Clor Ozon
Potenţial de oxidare (Volts) 1.36 2.07
Dezinfectie bacterii Moderată Excelent
Dezinfectie virusi Moderată Excelent
Ecologic Nu Da
Ştergere culoare Bine Excelent
Formarea cancerigenă Probabil Improbabil
Oxidarea materii organice Moderată Mare
pH-ul Efect Variabil Reduce
Apă Half-Life 2-3 ore 20 minute
Toxicitate prin inhalare Maximă în mare Moderată de mare
Complexitate Scăzut Mare
Capitol cost Scăzut Mare
Cost de utilizare Moderată-mare Moderată-mare
Aer pre-tratament Nici unul Extins