Är du intresserad?
Vattendesinfektion med ozon 

Det mest effektiva sättet att rena vatten och eliminera patogener och föroreningar

Mellifiq erbjuder förstklassiga desinfektionstekniker genom vår in-house design och produktion av ozonsystem. Ozonsystemet kan enkelt installeras i en sidoström av ett befintligt vattenbehandlingssystem eller in-line. Mellifiq erbjuder även kompletta vattenreningssystem. Därför har vi erfarenhet av etablerade teknologier som UV-behandling och klorering. Följande text kommer att ge några grunder i vattendesinfektion för att ge en bättre förståelse för den bästa tillgängliga tekniken för olika fall.

Fördel med ozonbehandling vid vattenrening

Vattendesinfektion med ozon är fördelaktigt jämfört med mer traditionella metoder så som klor- och UV-desinfektion. För det första är ozon mer effektivt för att ta bort virus och bakterier än andra desinfektionsmetoder, samtidigt krävs väldigt kort kontakttid vilket minskar den totala behandlingstiden samtidigt som inga kemiska rester lämnas kvar.

På grund av den höga oxidationspotentialen bryter ozon effektivt ner mikrober och virus, vilket orsakar cellmembranruptur och nedbrytning av viktiga biomolekylära komponenter i till exempel bakterier. Som framgår av bilden nedan kan ozon användas för att oxidera kolväten i cellens lipidskikt för att döda förorenande mikrober. Det finns i princip inga skadliga restprodukter från ozonanvändning, eftersom ozon genomgår en naturlig nedbrytning i vatten.

Ozonbehandling förhindrar också återväxt av mikroorganismer, förutsatt att de andra processerna i desinfektionsprocessen har varit framgångsrika i att reducera partiklar i avloppsvattenströmmen. Ozon produceras också på plats och behöver inte fraktas eller hanteras, vilket innebär att komplikationer som säkerhets- och miljöfrågor i samband med kemikaliehantering försvinner.

Desinfektionseffektivitet

Som redan nämnts ovan kommer ozonering att möjliggöra effektiv desinfektion. Desinfektionseffektiviteten mäts vanligtvis med CT-värdet (koncentration multiplicerad med tid).

Ozonering skyddar mot alla typer av oönskade skadliga och toxiska mikrober. I tabellen nedan visas CT-värden för ozon för en rad olika mikroorganismer.

Mikroorganism Nödvändig dos, CT-värde (mg.min/L)
Bacill 0.1
Clostridium botulinum sporer 0.4
Cryptosporidium 7
E. coli 0.5
Encefalomyokarditvirus 0.25
Giardia 0.5
Legionella pneumophila 0.1
Poliovirus typ 1 0.5
Pseudomonas 1.5 – 2
Salmonella 0.1 – 0.4
Stapulokocker 1.5 – 2
Streptokocker 0.1

Sammanfattning av desinfektion

För att jämföra olika desinfektionsmedel presenteras nedan en kortfattad tabell för vanliga typer av mikroorganismer som vanligtvis används som referens av US EPA och WHO för att jämföra desinfektionseffektivitet bland olika metoder.

Jämförelsetabell för olika desinfektionsmedel och deras effektivitet med användning av CT-värde (mg.min/L)*. Anpassad från US EPA, CDC och WHO.

Generellt kan man säga att sporer är mycket mer motståndskraftiga. De visar vanligtvis CT-värden som är ungefär tio till femton gånger högre än den aktiva formen. Det är också viktigt att nämna att det i de flesta fall finns en "tröskel" för desinfektion. Upp till denna punkt kommer behandlingen att ha en begränsad eller låg effekt på mikroorganismerna. Däremot, över tröskelvärdet kommer i stort sett alla mikroorganismer av samma art att förstöras.

På bilden nedan visas en jämförelse mellan ozon- och kloreringsalternativ.

Typ Log inaktivering Ozon Hypoklorit Klordioxid Fritt klor Perättiksyra (PAA)
E. coli 2 <0.02 25-30 <1 <0.05 25-30
Virus 4 <0.1 <0.1 25-30 6 Få studier
Prorozoer 3 1-2 10-20 15-25 >100 Få studier

*Det är viktigt att notera att mätbarheten av CT-värden inte är exakta och att forskning rapporterar olika inaktiveringseffektivitet, men med konsekventa relativa värden. Använd tabellen ovan som indikation.

Typiska desinfektionstekniker

Det finns en mängd olika tekniker för att desinficera vätskor och ytor. Mellifiq kan leverera flera desinfektionstekniker med tonvikt på miljövänliga lösningar. Dessa tekniker är:

  • Ozonering – Inlösning av en låg ozonkoncentration i vatten, vilket ger snabbt och effektivt resultat.
  • Ultraviolett strålning (UV)– Bestrålning av vattnet i UV-spektrumet.
  • Klorering – Dosering av klor till vattnet vilket resulterar i en kvarvarande koncentration av desinfektionskemikalier.
  • Andra tekniker inkluderar t.ex. behandling med brom, perättiksyra, jod, koppar och silverjoner, kaliumpermanganat, fenoler, tvättmedel, väteperoxid, ultraljud, och värmebehandling.

Vattendesinfektionstekniker

Alla tekniker har sina egna fördelar och tillämpningsområden. I tabellen nedan visas fördelar och nackdelar för några vanliga tekniker. Nyckel-egenskaper för varje teknik rankas från 1 (svag) till 5 (stark) och summeras längst ned.

 

Teknologi Ozon UV Klordioxid Klorgas Perättiksyra Hypoklorit
Miljövänlig 5 5 3 1 2 1
Biprodukter 5 5 2 1 2 1
Effektivitet 5 3 3 2 2 2
Investeringar 2 3 4 4 4 4
Driftkostnader 5 4 3 4 4 4
Vätskor 5 4 5 3 3 3
Ytor 5 5 1 1 1 1
Residual desinfektion 3 1 5 5 4 5
Hantering 5 4 3 3 2 2
SUMMA POÄNG 40 34 29 24 24 23

Det är svårt att göra en generell jämförelse som representerar alla tillämpningar och vattenkvaliteter. Men som kan ses i tabellen ovan, när man jämför typiska egenskaper för vattenrening utmärker sig ozonering som en miljövänlig, robust, kompatibel och effektiv metod för vattenrening.

Applikationer för vattendesinfektion

I tabellen nedan visas några tillämpningar:

 

 

Teknologi Applikationer och industrier
Ozondesinfektion Process- och avloppsvatten
Dricksvatten
Ultrarent vatten
Ytdesinfektion
Läkemedelsindustrin
Publika och kommersiella pooler
Legionellabehandling
Kontinuerlig residualdesinfektion t.ex. rör
UV-desinfektion Process- och avloppsvatten
Dricksvatten
Ozondestruktion
Ultrarent vatten
Ytdesinfektion
Publika och kommersiella pooler
Legionellabehandling
Klorering Dricksvatten
Publika och kommersiella pooler
Residualdesinfektion i t.ex. rörsystem

Förutsättningar för desinfektion

Dricksvattenrening är direkt kopplad till andra vattenreningssteg. Erforderlig desinfektion kan bara uppnås om vattnet är tillräckligt förbehandlat. I många fall ligger desinfektionssteget som ett av de sista stegen i reningsprocessen. I till exempel dricksvattenrening föregås desinfektionssteget ofta av förfiltrering, sedimentation, flockning, och sandfiltrering. Först efter det sista filtreringssteget är vattnet lämpat för slutlig desinfektion.

Lösliga och olösliga partiklar bör avskiljas från vattnet eftersom de kan leda till bildning av biprodukter vid desinfektionsprocessen (särskilt vid klorbehandling). Dessutom kan partiklar innehålla substrat (näring) för patogentillväxt. Mikroorganismer är också svårare att avlägsna från vatten när de är adsorberade till partiklar. Koncentrationer av olösta partiklar i vattnet bör vara reducerat till under 1 mg/l före desinfektion.

Andra kemiskt ämnen i vattnet påverkar även desinfektionsprocessen. Kemiska ämnen kan reagera med desinfektionsmedlet vilket kan ge oönskade biprodukter. Det kan även leda till att det krävs en större mängd desinfektionsmedel för att uppnå erforderlig desinfektion eller att man får problem med att upprätthålla en kvarvarande koncentration.