Hva er ozon?
Ozon (O₃) er den treatomiske formen av oksygen. Det er ustabilt og derfor svært reaktivt. Derfor blir ozon ofte beskrevet som aktivert oksygen. Denne ustabile bindingen gjør ozon til et sterkt oksidasjonsmiddel med et høyt spesifikt oksidasjonspotensial (2,07 V). Ved kontakt med organiske eller uorganiske forbindelser reagerer et oksygenatom i en oksidasjonsreaksjon, og ozonet spaltes til molekylært, stabilt oksygen (O₂).
Hvordan dannes ozon?
Naturlig ozon
I naturen finnes ozon i høye konsentrasjoner nesten utelukkende i stratosfæren. Der dannes det kontinuerlig gjennom energirik, kortbølget UVC-stråling fra solen.
Teknisk fremstilt ozon
For tekniske formål produseres ozon kunstig i spesialiserte ozonproduksjonsanlegg. Grunnprinsippet for teknisk ozonproduksjon er basert på stille elektrisk utladning (også kjent som koronautladning eller glødeutladning), som oppstår gjennom ionisering i et ikke-ledende medium.
Et typisk ozonproduksjonsanlegg består av:
- minst to flate høyspenningselektroder
- et dielektrisk materiale mellom dem (f.eks. glass eller keramikk)
- en strømforsyning med høyspenningsgenerator
Den tilførte prosessgassen – vanligvis tørr luft eller rent oksygen – strømmer gjennom høyspenningsfeltet. Den elektriske feltstyrken i utladningskammeret ioniserer gassmolekylene og gir nok aktiveringsenergi til å spalte oksygenmolekyler (O₂). De frie oksygenatomene (O) reagerer deretter med andre O₂-molekyler og danner ozon (O₃).
Ozonkonsentrasjon og produksjonsytelse
Bare en del av den tilførte oksygen kan faktisk omdannes til ozon. Ozonkonsentrasjonen i det produserte gassblandingen angis vanligvis i gram ozon per normkubikkmeter (g/Nm³) eller som vektprosent (% wt).
I kombinasjon med gassvolumstrømmen kan man beregne produksjonskapasiteten til et ozonproduksjonsanlegg.
Typiske ozonkonsentrasjoner avhengig av prosessgass:
| Prosessgas: | Ozonkonsentrasjon |
|---|---|
| Tørr luft | opp til 30 g/Nm³ eller 2 % (wt) |
| Oksygen fra PSA-Anlegg | opp til 150 g/Nm³ eller 10 % (wt) |
| Ren oksygen fra LOX | opp til 300 g/Nm³ eller 20 % (wt) |
I vannbehandling er konsentrasjoner på 7 til 10 % (wt) vanlig.
Hvordan virker ozonbehandling?
Ozon eliminerer pålitelig bakterier, virus og andre mikroorganismer. I tillegg oksideres uorganiske stoffer og organiske forbindelser brytes ned til små, biologisk nedbrytbare bestanddeler gjennom oksidasjon.
Disse lavmolekylære forbindelsene – såkalte assimilerbare organiske karboner (AOC) – brytes deretter ned og mineraliseres i et biologisk aktivt filterbed (ozon-biofiltrering).
Fordeler med ozonbehandling
- pålitelig oksidasjon av uorganiske stoffer som jern, mangan og arsen
- Effektiv desinfeksjon uten skadelige reststoffer
- Nedbrytning av komplekse organiske forbindelser
- Reduksjon av lukt, smak og kjemiske rester
- Miljøvennlig alternativ til klorering – uten dannelse av THM
Prosesser ved ozonbehandling
Ved ozonbehandling skjer hovedsakelig følgende prosesser:
- Desinfisering av råvann
- Oksidasjon av jern til filtrerbart jernhydroksid
- Oksidasjon av mangan til filtrerbart manganoksid
- Oksidasjon av arsen til filtrerbart arsenat
- Spalting av høymolekylære organiske forbindelser for å optimalisere biologisk mineralisering i filterbedet (ozon-biofiltrering)
- Oksygenberikelse for å støtte aerob mikrobiologi i det biologisk aktive filterbedet
Ozonbehandling – en løsning på ditt vannbehandlingsproblem?
Er du usikker på om ozonbehandling er riktig for din spesifikke utfordring, eller hvordan den kan integreres i ditt eksisterende renseanlegg?
Ta kontakt med oss!
Beskriv behovet ditt, så bistår vi med:
- teknisk vurdering av problemstillingen
- valg av den mest egnede prosessen
- utforming og dimensjonering av en optimal ozonløsning
Vi tilbyr kompetent og praksisnær veiledning – fra behov til løsning.