Zastosowania ozonu
Woda w chłodniach kominowych

Woda w chłodniach kominowych wymaga oczyszczania w dużym stopniu. Podczas oczyszczania wody z chłodniach kominowych, trzy główne czynniki muszą być pod kontrolą [44,45]:
- Korozja rur i jednostek wymiany ciepła
- Powstawanie kamienia w rurach i (głównie) w jednostkach wymiany ciepła
- Wzrost mikrobiologiczny (bakterie, algi)

Te trzy aspekty nie mogą być rozpatrywane oddzielnie. Na przykład, niższa wartość pH może zapobiegać powstawaniu kamienia, ale przyczynia się do zwiększonej korozji. Przy użyciu  ozonu, wszystkie wyżej wymienione aspekty mogą być kontrolowane jednocześnie, bez potrzeby dodawania związków chemicznych.

Konwencjonalne techniki oczyszczania to głównie stosowanie biocydow, inhibitorów korozji i antyskalantów (inhibitorów powstawania kamienia). Ozon jest skutecznym rozwiązaniem alternatywnym  pozwalającym na kontrolę wszystkich trzech aspektów w wystarczającym stopniu [45].
Strona ta przedstawia przegląd  techniki ozonowania zapobiegającej tworzeniu się kamienia, korozji oraz zanieczyszczeniu makrobiologicznemu w chłodniach kominowych.

Kamień

Kamień powstaje jako rezultat depozycji (odkładania się) jonów wapnia i magnezu na jednostkach systemów chłodzących. W ten sposób tworzy się warstwa izolacyjna w wymiennikach ciepła, co negatywnie wpływa na przepływ ciepła w systemie. W konsekwencji doprowadza to do strat wody poprzez jej wyparowanie oraz wzrostu stężenia soli w wodzie (zagęszczanie). W danym momencie, punkt wysycenia tych soli zostaje osiągnięty, co doprowadza do ich chemicznego strącania się. Ograniczona zostaje częstotliwość z jaką woda może zostać recyrkulowana.  

Współczynnik zagęszczania N jest jednostką miary wzrostu stężenia soli i jonów w wodzie do chłodzenia. Oznacza on ilość razy wymaganego "odświeżenia" wody, aby zahamować strącanie się w niej soli.
Biofilm może także powstawać w systemach chłodzenia, co oznacza nagromadzenie i zatykanie elementów systemu przez mikroorganizmy, takie jak algi. Biofilm gromadzi jony, które zwykle tworzą mikro-kryształy, co zwiększa powstawanie kamienia. Z czasem, organiczna i nieorganiczna materia doprowadza do wzrostu grubości warstwy.
Ozonowanie ogranicza tworzenie się kamienia. Ozon to środek dezynfekujący doprowadzający do rozkładu biofilmu. Sprawia on, że jony nie mogą już do nie przylegać. To powoduje ograniczenie powstawania kamienia. Nawet woda o wysokim stężeniu rozpuszczonych soli może być recyrkulowna, co zmniejsza straty wody w systemach chłodzących.

Jedynym warunkiem skutecznej pracy takiego systemu jest to że niewielka pozostałość stężenia ozonu musi być obecna w wodzie chłodzącej w celu zapobiegania ponownemu wzrostowi mikrobiologicznemu, który wzmacnia proces tworzenia się kamienia. 

Korozja

Każdy materiał ma ograniczoną trwałość. Długość "życia" materiału zależy od jego natury oraz warunków środowiska. Jedną z metod zapobiegania korozji jest wybór jak najbardziej odpornego na korozję materiału oraz solidna budowa systemu chłodzenia. Kiedy system chłodzenia jest w użyciu, można zapobiegać korozji poprzez zamiany w jakości wody. W praktyce jest to osiągane poprzez proces dostosowania pH i zmianę stężenia rozpuszczonych soli. W przypadku, kiedy  te rozwiązania nie dają pozytywnych rezultatów, inhibitory korozji mogą zostać dodane do wody chłodzącej. Jednakże, są one dość drogie, ze względu na nadzór jaki musi być prowadzony na efektami zastosowanej metody.

Inną techniką zapobiegania korozji jest ozonowanie. Korozja jest powodowana głównie przez mikroorganizmy poprzez tworzenie warunków sprzyjających korozji [66]. Ozon ogranicza wzrost biologiczny. Wywołuje on także powstawanie danego prądu elektrycznego w wodzie. Prąd ten sprawia, że metale wytwarzają pasywną, zapobiegającą korozji warstwę na materiałach poprzez powstałe tlenki tych metali. Taka warstwa (film) pasywna znajduje się na stali nierdzewnej i na aluminium. Warstwa ta może się tworzyć jedynie przy danym przepływie wody i na danych typach materiałów. Różne eksperymenty wykazały ograniczenie procesu korozji kiedy aplikowany jest ozon, zwykle o ponad 50%.
Niewielka ilość ozonu jest potrzebna  do wytworzenia zapobiegającej korozji warstwy. Wysokie dawki ozonu mogą korodować niektóre metale. W praktyce, około 0,1 g/m³ ozonu jest dawkowane  do wody recyrkulowanej. Ozon, który nie zareaguje z materią organiczną, rozpada się do tlenu. Nie ma żadnych toksycznych pozostałości.

Wzrost mikrobiologiczny

Nie można wyeliminować rozwoju mikrobiologicznego w systemach wodnych, ponieważ woda i powietrze używane zawsze zawierają bakterie.  Bakterie mogą przedostawać się do systemów także w czasie zachodzenia procesów.
Ozon to silniejszy środek dezynfekujący niż  każdy inny związek chemiczny. Ozon to najbardziej wydajny środek dezynfekujący do deaktywacji bakterii Legionella. Zwykle woda nie może być zagęszczana więcej niż  3 do 5 raza w systemach oczyszczania w fazie przygotowawczej.  Oznacza to, że na każde 1000 litrów dostarczanej wody, co najmniej 200 litrów jest usuwane (20%).
Kiedy ozon jest zastosowany w oczyszczaniu wody, woda może być zagęszczana więcej niż 5 razy. Oznacza to, że na każde 1000 litrów wody, nie więcej niż 200 litrów jest usuwane. W praktyce, woda może być zagęszczana do 20 razy. Oznacza to, że na każde 1000 litrów wody, nie więcej niż 50 litrów jest usuwanych do kanalizacji. Jedynie parowanie i straty podczas rozpryskiwania są w tym wypadku uzupełniane świeżą wodą.

Zastosowania i pomiary

Zastosowanie ozonu w oczyszczaniu wody do chłodzenia jest dobrym rozwiązaniem kontroli jakości wody w systemach chłodzących. Ozon prowadzi do następujących oszczędności:

- Środki zapobiegające powstawaniu kamienia i korozji
- Dawkowanie kwasu
- Zużycie wody
- Koszty transportu i przechowywania chemicznych biocydów
- Wydajność pomp (bardziej wydajny przepływ ciepła; niższe zużycie energii; wyższy uzysk wymiany ciepła)

Stosowanie ozonu jest możliwe jedynie, gdy dane czynniki są wzięte pod uwagę:

- Jakość wody; woda dostarczana do chłodni kominowych, która jest twarda lub ma wysokie ChZT jest mniej odpowiednia do ozonowania. 
- Czas pozostawania ozonu w systemie. Czas połowicznego rozpadu ozonu wynosi zwykle 10 minut w chłodniach kominowych. W celu utrzymania odpowiedniego stężenia pozostałości ozonu, początkowe zastosowane stężenie ozonu musi być odpowiednie.
- Temperatura wody do chłodzenia. Rozpuszczalność ozonu i czas jego połowicznego rozpadu spada przy wyższych temperaturach wody chlodzacej. Ogranicza to temperaturę wody w systemach chłodzenia do odpowiedniej do aplikacji ozonu.  Limit wynosi zwykle dla wody chłodzącej 45 ^oC.
- Wybór materiału. Materiał, z którego zbudowane są chłodnie kominowe musi być odporny na działanie ozonu.