ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЕ ВОДЫ ОЗОНОМ— универсальный метод обработки воды, позволяющий эффективно воздействовать на большое число различных загрязнителей искусственного и естественного происхождения с одновременным ее обеззараживанием. При нормальной температуре и давлении озон представляет собой газ бледно-фиолетового цвета с плотностью 2,14 г/л. Озон малорастворим — в 1 л воды при ОС его растворяется 1,42 г, при 10 С — 1,04 г, взрывоопасен, токсичен, поражает органы дыхания и центральную нервную систему. Предельно допустимое содержание озона в воздухе помещений — 0,001 мг/л. Являясь аллотропной модификацией кислорода, озон не обладает стабильностью и в воде распадается на молекулу и атом кислорода. Скорость распада возрастает с увеличением солесодержания, рН и температуры воды. Присутствие металлов и окислителей (хлор, бром и т.д.) приводит к ускорению его деструкции. Озон имеет высокий окислительно-восстановительный потенциал — Ео - +2,07В, что является главной причиной его активности по отношению к различного рода загрязнениям воды. Озон — очень эффективный реагент, применяемый при очистке воды от фенолов и др. органических веществ, при обеззараживании воды, содержащей патогенные бактерии и различные вирусы, а также для предотвращения развития в воде сапрофитных бактерий, водорослей, грибов и т.п. Примерная потребность в озоне, мг/л, составляет при очистке вод: подземных — 0,5—1; очищ. поверхностных — 2—3; очищенных из загрязн. источника — 2,5— 5; высокоцветных — 3—6. Для достижения удовлетворяющих сан. нормы показателей по обеззараживанию бытовых сточных вод требуемая доза озона составляет 6,5—11 мг/л.

Озон получают непосредственно на месте потребления путем электрического разряда в воздухе. Элементарный генератор озона состоит из двух электродов, разделенных диэлектриком. Электрод низкого напряжения представляет собой цилиндр из нержавеющей стали, в котором с зазором установлен полый цилиндрический стеклянный диэлектрик, покрытый с внутренней стороны тонким слоем металла. Электрод высокого напряжения размещен строго по центру стекляного диэлектрика.  

Поток сухого воздуха (или кислорода) поступает в пространство между цилиндрическим электродом и стекляным диэлектриком. При наложении переменного тока высокой частоты происходит электрический разряд и образуется озон. Работа генератора сопровождается слабым фиолетовым свечением. При электрическом разряде выделяется теплота, поэтому требуется охлаждение электрода низкого напряжения. Разность потенциалов, подведенная к электродам, составляет 10— 20 кВ.

Концентрация озона в озоно-воздушной смеси в среднем составляет 10— 20 г/м , производительность озонаторов — 50— 100 г/ч на 1 м" площади поверхности, потребление энергии от 20 до 30 Вт на 1 г озона. На расход электроэнергии при получении озона из воздуха существенно влияют его влагосодержание, температура и давление. Поэтому на установках воздух, подаваемый в озонаторы, компрессируется и осушается до температуры точки росы с тем, чтобы снизить его абсолютную влажность до 0,03—0,1 г/м3. Затраты электроэнергии при получении озона могут быть существенно снижены при использовании вместо воздуха кислорода.

Для эффективной работы озонаторных установок большое значение имеет полнота смешивания содержащего озон воздуха с обеззараживаемой водой. Озоно-воздушная смесь может вводиться в воду через пористые материалы, например пористую керамику или перфорированные трубы. Смешение озоно-воздушной смеси с водой осуществляется при этом за счет барботирования при пропуске смеси через толщу воды. Озон и его водные растворы чрезвычайно коррозионны. Поэтому все элементы озонаторных установок и трубопроводы, контактирующие с озоном или его водными растворами, должны изготовляться из коррозиестойких материалов 

Свойства озона разрывать большие органические молекулы на фрагменты,легче усваиваются микроорганизмами, а также нестабильность его — распад на молекулу и атом кислорода через короткий промежуток времени после ввода озоно-воздушной смеси в воду — не позволяют предотвратить развитие микроорганизмов в длинных трубопроводах. Кроме этого, озон малоэффективен при высоких температурах воды (более 45 С). Являясь сильным окислителем, озон при обработке воды не только ее обеззараживает, но и на разных стадиях процесса водоподготовки взаимодействует с загрязнениями органического и неорганического происхождения. Так, использование озона приводит к удалению железа, марганца, хрома, меди и др. компонентов, в т.ч. входящих в органические комплексы.

В зависимости от дозы при применении озона происходят обесцвечивание воды (на 65%), ее дезодорация и улучшение вкусовых качеств; снижение концентрации органических примесей (на 30—50%), имеющих в своей основе гуминовые кислоты; понижение концентрации некоторых органических галоидных соединений (иа 30— 90%).