О технологии XENOZONE

Безреагентная очистка воды на основе эффективных
процессов окисления(Advanced Oxidation Processes)
Каталог продукции
СОДЕРЖАНИЕ
1.
2.
3.
Основы технологии XENOZONE
Направления использования и области применения
технологии XENOZONE
Технические характеристики оборудования
Основы технологии XENOZONE
Эффективные окислительные
Processes - AOP)
процессы
(Advanced
Oxidation
Технологии очистки воды XENOZONE основаны на использовании так называемых эффективных
окислительных процессов (Advanced Oxidation Processes - AOP) для окисления органических и
неорганических веществ, а также биологических загрязнений в воде.
AOP - это окислительные реакции, инициируемые в воде или воздухе ОН-радикалами и озоном,
они также являются частью природных процессов самоочищения воды.
Окислительный потенциал ОН-радикалов существенно превосходит аналогичный показатель у
других окислителей:
Поэтому процессы окисления с участием ОН-радикалов отличаются высокой эффективностью и
скоростью реакции, в миллион раз превосходящую озон:
Табл. 1. Константы скоростей реакций некоторых соединений с озоном и свободными радикалами ОН*
Озон, М-1с-1
ОН*, М-1с-1
50
108 - 109
10-2 – 1
108 - 109
Альдегиды
10
109
Насыщенные УВ
10-2
108 - 109
1 - 102
108 - 1010
Карбоновые кислоты
10-3 – 10-2
107 - 109
Непредельные хлор углеводороды
10-1 - 103
109 - 1011
Кетоны
1
108 - 1010
Фенолы
103
108 - 1010
Соединения
Ацетилен
Спирты
Ароматические УВ
АОР – мощный инструмент борьбы с токсичными и концерогенными веществами, растворенными в
воде, которые не поддаются существующим методам очистки: фильтрации (включая обратный
осмос), окислению хлором или озоном и биологической очистке.
Основы технологии XENOZONE
Эффективные окислительные процессы в технологии XENOZONE
Эффективные окислительные процессы подразделяются на фотохимические и нефотохимические.
К фотохимическим АОР относят способы получения ОН-радикалов и озона с помощью
ультрафиолета – главным образом света ртутных ламп низкого и среднего давления с длиной
волны света 254 нм, а также импульсных ксеноновых лам, излучающих на длине волны 172 нм.
Рис. 1. Эксимерные ксеноновые лампы XENOZONE
D внешн.,
мм
D внутр.,
мм
Толщина
стенки, мм
Разрядн.
промежуток, мм
ГРД - 3
32
17
1,0 – 1,5
450
ГРД - 4
52
42
1,0 – 1,5
450
Озонатор XOZ
32
8,5
1 ,0 – 1,5
450
Тип лампы
Главным преимуществом технологий XENOZONE является
фотохимических методов получения ОН-радикалов:
фотолиз воды вакуумным ультрафиолетом (длина волны λ=172 нм)
•Н2О+VUV → ОН* + Н
облучение вакуумным ультрафиолетом влажного воздуха
• О2 +VUV → 2O(1D); О2 + O(1D) → O3
•Н2О + VUV → ОН* + Н
фотолиз перекиси водорода ультрафиолетовым излучением
•Н2О2 + UV → 2ОН*
фотолиз озона ультрафиолетовым излучением
•O3 + UV + Н2О → Н2О2 + О2
взаимодействие перекиси водорода с озоном
•Н2О2 + 2O3 → 2ОН* + 3О2
совместное использование методов
•UV/O3/ Н2О2
фотокаталитический метод
•UV/O3/ Н2О2 /катализатор
гибкое
сочетание
следующих
Основы технологии XENOZONE
В зависимости от условий применения технологий и характерных параметров загрязнений
используется один или несколько методов получения ОН-радикалов и/или озона, что
обеспечивает синергетический эффект.
Принцип работы генераторов XENOZONE
В основе технологии лежит уникальный запатентованный генератор озона и радикалов ОН* с
использованием вакуумного ультрафиолета эксимерных ксеноновых ламп (длина волны излучения
- 172 нм). Процесс образования окислителей проходит несколько этапов:
В кварцевой полой колбе барьерный электрический разряд
возбуждает ксенон, излучающий на длине волны 172 нм
(вакуумный ультрафиолет)
Излучение ксенона разрушает молекулы воды на радикалы
ОН*
Внутри колбы из кислорода пропускаемого воздуха
образуется озон
Озон растворяется и подается с водой в зону облучения
Радикалы ОН* и озон окисляют загрязнения
Основы технологии XENOZONE
Главным преимуществом генераторов XENOZONE является использование вакуумного
ультрафиолета эксимерных ксеноновых ламп для одновременной реализации двух процессов:
- получение гидроксильных ОН-радикалов и пероксида водорода H2О2 при облучении воды
вакуумным ультрафиолетовым излучением;
- получение озона при облучении кислорода в воздухе.
Рис. 2. Принцип работы генераторов XENOZONE
Преимущества и недостатки технологии XENOZONE
Существенные особенности и преимущества технологии
•
Эффективный процесс окисления
•
Безреагентная технология
•
Гибкая настройка процессов окисления с участием озона
•
Возможность контроля эффекта пролонгированного окисления за счет полной
нейтрализации озона при дополнительном облучении ультрафиолетом
•
Широкий диапазон возможных направлений использования
•
Полная автоматизация и дистанционное управление процессами
Недостатки технологии
•
Неселективный характер окисления
•
Необходимость контроля содержания озона и его нейтрализации
•
Необходимость контроля чистоты ламп и замена при выработке ресурса
Направления использования
Направления использования технологии XENOZONE
Направления использования технологии XENOZONE обусловлены, в первую очередь, типом
загрязнений, которые требуется окислить. В связи с этим можно выделить несколько таких
направлений:
 Борьба с неорганическими примесями
 Борьба с органическими загрязнениями
 Борьба с микроорганизмами и биообрастаниями.
Определение направления использования позволяет обозначить и те области хозяйства, в
которых возможно применение технологии XENOZONE:
Схема 1. Целевая матрица технологий XENOZONE.
Виды загрязнений
Области применения
Неорганические
Органические и
техногенные
Микробиология
Биообрастания
Металлы
Fe
Mn
Токсины
Канцерогены
Эстрогены
Природная органика
Нефтесодержащие
Пестициды
Гербициды
Микроорганизмы
Вирусы
Паразиты
Микроорганизмы
Растения
Биопленки
Полисахариды
Питьевая вода
Питьевая вода
Питьевая вода
Системы водяного
охлаждения
Промышленная
водоподготовка
Вода бассейнов
Вода бассейнов
Градирни
Шахтные воды
Очистка стоков
Промышленная
водоподготовка
Бассейны
Промышленная
водоподготовка
Очистка и
дезинфекция стоков
Хранилища питьевой
воды
EFK
Биообрастания в
увлажнителях
Генераторы ГРД
Генераторы ГРД
Генераторы ГРД
Моноблоки EFK
Моноблоки ОН
UV установки + Н2О2
UV установки + Н2О2
UV установки
Катализатор + Н2О2
Установки XENOZONE
Озонаторы
UV установки + Н2О2
Накопленный положительный опыт по решению указанных задач позволяет компании XENOZONE
осуществлять комплексный инжиниринг проектов, который включает в себя:




проектирование
изготовление
монтаж оборудования
сервисное обслуживание
Направления использования
Окисление неорганических веществ
Наличие в воде неорганических примесей, в частности, в виде железа и марганца, а также других
металлов (в том числе тяжелых) представляет собой достаточно широко распространенную
проблему, охватывающую различные секторы хозяйства, как частного, так и коммунального.
Особенно остро эта проблема чувствуется в области очистки питьевой воды, а также подготовки
технические воды различного назначения.
Принципиальную схему окисления неорганических примесей можно представить следующим
образом:
Дополнительный эффект в виде удаления органики и микроорганизмов обеспечивает
дезинфекцию воды и удаление биологических отложений, которые ухудшают или препятствуют
нормальной работе оборудования.
Табл. 2. Результаты пилотных тестов (подготовка питьевой воды, г/к «Николаевский Посад», г. Суздаль)
Исходная вода
СанПиН
Выше
СанПиН
После 6 часов
работы системы
После 9 часов
работы системы
Ниже
СанПиН
Железо
0,5249
0,3
в 1,75 раза
0,0261
0,0196
в 15 раз
Марганец
3,7370
0,1
в 37 раз
0,0560
0,014
в 7 раз
Загрязнение
Направления использования
Удаление органических
характера
веществ и загрязнений
техногенного
Борьба с органическими соединениями составляет главное преимущество технологии XENOZONE.
Высокая скорость и эффективность окисления делает возможным ее применение в различных
областях хозяйства. Имеющиеся системы способны обеспечить существенный расход воды (до 100
м3/час на одной установке), что делает их применимыми в условиях промышленных предприятий.
Упрощенная схема работы генераторов XENOZONE по минерализации органических соединений:
Органические соединения, присутствуя в воде, ухудшают не только ее качество, но и способны
существенно влиять на органолептические показатели, что имеет принципиальное значение при
подготовке питьевой воды.
Технология XENOZONE эффективно воздействует на широкий спектр органических соединений
(как природного, так и техногенного происхождения), которые могут присутствовать в питьевой
воде, кроме того улучшая такие показатели, как цветность, запах, мутность и тд.
Рис. 3 Состав и количество органических примесей в воде до и
после обработки
Исходная вода: до 1г/л
После обработки:
0,1 - 0,01 мкг/л
Направления использования
Очистка воды от микроорганизмов, удаление биоотложений
Удаление из воды микроорганизмов и ее дезинфекция – одна из основных задач в области
подготовки питьевой воды, а также водоподготовки плавательных бассейнов. Разработанная
технология и созданные на ее основе методы позволяют решить эту проблему как для небольших
частных бассейнов (5-10 м3), так и общественных, спортивного назначения (до 3000 м3).
Процесс
удаления
биоотложений
происходит следующим образом: под
воздействием радикалов ОН* клеточные
мембраны микроорганизмов разрушаются,
а их остатки частично окисляются. В
результате
в
воде
образуется
поверхностно-активные вещества (ПАВ)
биологического
происхождения.
Продвигаясь с потоком воды, био-ПАВы Рис. 4. Механизм воздействия на биоотложения
адсорбируются
на
поверхностях
оборудования, подверженных биообрастаниям, вызывая их разрушение. Таким образом, под
воздействием био-ПАВ происходит отщепление слоев биоотложений со стенок чаши бассейна
(трубопровода или фильтрующего материала).
Технология борьбы с биологическими обрастаниями находит свое применение не только в области
водоподготовки бассейнов, но и в промышленности, в частности в системах водяного охлаждения
АЭС и ТЭС.
Направления использования
Эффективное устранение биоотложений позволяет решить следующие задачи:



повышение теплообмена на стенках
уменьшение биологической коррозии
повышение надежности работы оборудования
Рис. 5. Удаление биообрастаний в системах водяного охлаждения АЭС и ТЭС
Технические характеристики оборудования
Генераторы радикалов ОН* и озона
Генератор радикалов ОН* и озона работает на эксимерных ксеноновых лампах, которые излучают
вакуумный ультрафиолет на длине волны 172 нм, селективно воздействуя на кислород воздуха
для производства озона.
Обеспечивают полное обеззараживание воды, устраняют посторонние привкусы, запах и
цветность, очищают воду от органических и неорганических соединений.
Рис. 2. Озонатор XOZ-1
Рис. 3. Генератор радикалов ОН* и озона ГРД4
Наименование
установки
Эффективная
производительность,
О3, г/час
Потребляемая
мощность, Вт
Озонатор XOZ-1
1,0
100
ГРД 3
2,0
100
ГРД4
4,0
150
ГРД 4/5
20,0
750
Дополнительное оборудование к генераторам радикалов ОН* и озона
Для подачи озона в водную среду используются системы эжекции и компрессоры (до 6 атм.).
Наименование
Эжектор 600 л/час
Соленоидный клапан
для моноблоков
Деструктор
Наполнитель для
деструктора
Ресивер для
компрессора
Назначение
Предназначен для подачи озононесущего газа в
водную магистраль
Предназначен для предотвращения попадания
воды в генератор озона и радикалов ОН*
Воздушный деструктор остаточного озона
Катализатор
Применяется для конденсирования паров воды
Характеристики
D 50
G ½”
1л (до 4 г/ч)
1л
ГРД3/ГРД4
Технические характеристики оборудования
Системы озоновой водоподготовки «XENOZONE-SPA»
Концентрация вырабатываемого озонаторами XENOZONE-SPA озона обеспечивает полное
обеззараживание воды, удаление посторонних запахов и привкусов, нормализацию цветности,
окисляет органические и неорганические загрязнения. Предназначены для СПА-ванн, сборных
бассейнов, купелей, аквариумов объемом до 10 м3.
XENOZONE-SPA работает на ультрафиолетовых лампах с излучением на длинах волн 185 и 254 нм,
которое эффективно нарабатывает озон в воздушной среде.
Наименование
установки
Эффективная
производительность,
м3/час
Объем
бассейна,
м3
Потребляемая
мощность, Вт
0,1
3
36
0,3
10
60
XENOZONESPA-3
XENOZONESPA-10
Ультрафиолетовые установки обеззараживания воды
«XENOZONE-UFU»
Предназначены для обеззараживания воды ультрафиолетовым облучением с длиной волны 254
нм, обладающим наиболее высоким бактерицидным эффектом. Используются как дополнительное
оборудование
в
системах
питьевого
водоснабжения,
технического
водоснабжения,
обеззараживания воды бассейнов, обеззараживания сточных вод.
Корпус изготовлен из высококачественной нержавеющей стали. С целью обеспечения
равномерной обработки воды УФ-излучением предусмотрен ряд перегородок с распределенными
отверстиями для протока воды. В установках применяются бактерицидные ртутные лампы. Срок
службы лампы - 8000 часов.
Наименование
установки
Производительность,
м3/час
Доза обработки,
мДж/см2
Потребляемая
мощность, Вт
УФУ-6
до 6
не менее 40
55
УФУ-10
до 10
не менее 40
55
УФУ-20
до 20
не менее 40
110
УФУ-50
до 50
не менее 40
220
УФУ-100
до 100
не менее 40
440
УФУ-250
до 250
не менее 40
1800
арактеристики
Технические характеристики оборудования
Системы комбинированной обработки воды «XENOZONE-OH»
Технология XENOZONE-OH сочетает в себе три взаимодополняющих метода обработки воды:
бактерицидная УФ-обработка, озонирование и обработка воды радикалами ОН*.
Генератор озона и радикалов ОН* работает на эксимерных ксеноновых лампах, которые излучают
вакуумный ультрафиолет на длине волны 172 нм, селективно воздействуя на кислород воздуха
для производства озона и на молекулы воды для наработки радикалов ОН*.
В установках УФ-дезинфекции происходит дополнительная бактерицидная обработка проточной
воды, а также превращение остаточного озона в высокоактивные и короткоживущие радикалы
ОН*, что увеличивает эффективность обработки воды.
Обеспечивают полное обеззараживание воды, устраняют привкусы, запах и цветность, очищают
воду от органических и неорганических соединений. Эффективно борются с биообрастаниями.
Комплектация системы на стойке (моноблочное исполнение): генератор озона и радикалов ОН*,
эжектор, барботажная камера, установка УФ-дезинфекции воды, насос.
Рис. 5. Xenozone-OH-100
Наименование
установки
XENOZONE-O3-25
моноблок
XENOZONE-OН-50
моноблок
XENOZONE-OН-100
моноблок
XENOZONE-OН-200
моноблок
XENOZONE-OН-300
моноблок
XENOZONE-OН-400
моноблок
XENOZONE-OН-500
моноблок
Эффективная
производительность,
г О3/час
Объем
бассейна, м3
Потребляемая
мощность, Вт
1,0
25
850
2,0
50
850
4,0
100
900
8,0
200
1050
12,0
300
1200
16,0
400
1550
20,0
500
2250
Технические характеристики оборудования
Системы водоподготовки «XENOZONE-EFK»
Системы подготовки воды XENOZONE–EFK являеются продуктом инновационных разработок
высоких технологий в области экологии среды обитания человека и энергосбережения. При
подготовке воды используются только электрофизические методы очистки воды, без применения
химических реагентов.
Система XENOZONE–EFK обеспечивает полное обеззараживание воды, устраняет неприятные
привкусы, запах и цветность, очищают воду от органических и неорганических соединений,
удаляет ионы тяжелых металлов (марганца, железа и т.д.) и сероводород.
Типовая комплектация системы: генератор озона и радикалов ОН*; колонна озонирования с
компрессором и деструктором остаточного озона; фильтр грубой предварительной очистки воды
от механических примесей с автоматической промывкой; фильтр тонкой очистки от взвешенных
частиц, образовавшихся после обработки воды от вредных примесей с каталитической засыпкой и
автоматической промывкой.
Инженерно-технический центр
«Комплексные исследования»
Адрес: Московская обл., г. Троицк
Академическая площадь, д.4, офис 6
Тел/факс: (495)-7777-196
e-mail: info@xenozone.ru
Сайт: www.xenozone.ru