УФ обеззараживатель воды, какого производителя выбрать? Уф обработка воды

УФ обеззараживатель воды, какого производителя выбрать?

УФ обеззараживатель воды VAN ERP

Оборудование этой категории десятки лет применяют в медицинских учреждениях и в промышленности. С его помощью эффективно уничтожают вредные микроорганизмы. В наши дни УФ обеззараживатели воды стали использовать для оснащения бытовых объектов недвижимости. Эту технику можно приобрести по разумной стоимости. Чтобы обеспечить надежную защиту своего жилья. Приведенные ниже сведения помогут определиться с правильным выбором производителя при посещении магазина. Их правильное применение позволит снизить расходы, исключит ошибки в процессе эксплуатации.

Для чего нужен УФ обеззараживатель воды?

В озерах и реках, стандартных колодцах и глубоких скважинах обитают разнообразные микроорганизмы. Некоторые из них совершенно безвредны. Однако многие биологические объекты опасны для здоровья человека, домашних животных. Даже типичная аллергия способна причинить много неприятностей. Возбудителей заболеваний необходимо обязательно уничтожить в процессе подготовки питьевой воды.

Привычную методику, кипячение, сложно использовать по причине длительности рабочих операций. Кроме этого, стоит отметить значительные затраты энергетических ресурсов, необходимость удаления накипи при высоком уровне жесткости.

Хлор применяют в муниципальных станциях очистки до сих пор. Но стараются реже использовать химические соединения, которые сами представляют угрозу здоровью. Аналогичные предосторожности учитывают при работе с озоном. Это – ядовитый газ, концентрацию которого в атмосфере помещений надо контролировать тщательно. Он активизирует разрушительные окислительные процессы. В поисках подходящей технологии были созданы эффективные, безопасные и экономичные УФ обеззараживатели воды VAE ERP.

Полезные свойства лучей в соответствующем диапазоне спектра открыты в конце 70-х годов 19 века. Но только через два десятилетия появились первые генераторы излучения (ртутные лампы) с нужными характеристиками и по доступной стоимости. Технологию обеззараживания воды стали применять для решения упомянутых выше задач.

Она эффективно уничтожает микроорганизмы без загрязнения воды химикатами. При правильно подобранных технических параметрах (длине волны, мощности) ликвидируются даже стойкие к хлору бактерии. Приборы, которые устанавливают в современные установки, отличаются экономным потреблением электроэнергии, длительным сроком службы. С учетом совокупных потребительских функций применение методики на самом деле заслуживает высоких оценок.

Особенности технологии, формулировка личных требований

Чтобы не ошибиться при выборе производителя УФ обеззараживателя воды необходимо уточнить несколько важных параметров. Сразу надо подчеркнуть нюансы, которые отличают разные части ультрафиолетового диапазона:

Самые длинные волны задерживаются атмосферой Земли, являются полезными для растений, биологических организмов.
При уменьшении длины возрастает проницающая способность излучения по отношению к биологическим тканям. Однако в этом случае возрастает эффективность природного «фильтра» планеты. Волны от 280 до 315 нм активизируют образование меланина, что проявляется на коже в виде загара.
Дальнейшее уменьшение длины позволяет излучению оказывать разрушающее воздействие на миниатюрные объекты. Соответствующее излучение способно уничтожать отдельные участки РНК и ДНК, мембраны и другие компоненты клеток.

В УФ обеззараживателях воды VAN ERP или производителя ОДВ 50 устанавливают лампы с двумя выраженными пиками мощности. Первый (254 нм) предназначен для уничтожения бактерий и других микроорганизмов. Второй (185 нм) отличается большим энергетическим потенциалом. Его достаточно для разрушения органических молекулярных соединений.

С учетом потенциальной опасности для человека эту технологию делают в закрытом исполнении. Уточнить индивидуальные требования можно будет после изучения всей статьи. Но сразу можно сформулировать несколько общих важных фактов:

Кроме цены покупки надо учесть монтажные затраты, расходы в процессе эксплуатации УФ обеззараживателя воды для бассейна производителя Аквабакт.
Пригодится отсутствие проблем при подключении, надежность.
Следует проверить ресурс ламп, оптимальные условия, рекомендованные производителем.

Конструкция современного УФ обеззараживателя воды для бассейна

Типичный комплект для воспроизведения этой технологии в домашних условиях состоит из следующих компонентов:

Лампы, излучающей в нужном диапазоне.
Кварцевого кожуха, которая защищает излучатель от механических повреждений, предотвращает загрязнение основной прозрачной колбы.
Корпуса с выводами для подключения к магистрали.
Блока питания с встроенными элементами управления и контроля.

Лампу выбирают из серийных изделий в соответствии с официальной инструкцией. В любом случае для эффективной обработки необходимо создать поток излучения мощностью не менее 30 мВт в секунду на один см. кв. рабочей площади. Особенности других компонентов промышленного УФ обеззараживателя воды для бассейна ОДВ 50 можно рассмотреть подробно.

Конструкция УФ обеззараживателя воды для домашнего бассейна

Кожух создают из толстого кварцевого стекла, которое без повреждений способно выдержать длительный срок эксплуатации. Его устанавливают особым образом, чтобы обеспечить возможность замены ламп под давлением в системе бассейна. Крепление этого узла герметично. Однако при необходимости допустим разборка. Соответствующую операцию выполняют для очистки загрязнений. В частности, налет на внешней стороне трубки образуется при наличии в жидкости соединений кальция и магния.

Для изготовления корпуса ответственные профильные производители применяют нержавеющую сталь. Такое решение обеспечивает высокую прочность, стойкость к агрессивным химическим веществам и процессам коррозии. Не нужен дополнительный силовой каркас для закрепления других частей конструкции. Отдельные модели оснащают опорами для устойчивого размещения на горизонтальной поверхности. В некоторых модификациях установок обеззараживания монтируют дополнительные патрубки для подключения контрольных датчиков.

Блок электроники в хорошем оснащении выполняет несколько функций:

Обеспечивает качественное питание лампы и других составляющих, предотвращает повреждение бросками напряжения в сети 220 V.
Включает лампу автоматически при регистрации движения потока воды.
Оповещает пользователя световой индикацией о необходимости очистки кварцевого стекла.
В некоторых моделях кроме степени загрязнения с применением датчиков контролируют температуру и давление в магистрали.
Отключает оборудование при возникновении аварийных ситуаций.

Применение технологии обеззараживания в бытовых условиях

Оборудование при использовании УФ технологии обеззараживания воды применяют, если жидкость поступает из колодца или скважины «на песок», которая отличается от артезианского аналога небольшой глубиной. Такие источники не способны выполнить качественную очистку с помощью природных фильтров. Большинство открытых водоемов чрезмерно загрязнены, поэтому удаление всех вредных примесей будет слишком сложной и дорогой задачей.

Признаки потенциальной опасности:

специфический запах аммиака, сероводорода;
повышенная мутность, цветность;
образование в трубах слизистых налетов.

Чтобы исключить сомнения делают анализ проб в лаборатории. Полученные результаты анализируют в комплексе. Такой подход позволит дополнить УФ обеззараживатель воды другими необходимыми компонентами.

При изучении дополнительного оснащения системы очистки необходимо помнить о целевом назначении оборудования. Сетчатые, дисковые и насыпные магистральные фильтры способны задерживать только механические примеси. В отстойниках на дно оседают только крупные частицы, но не микроскопические биологические объекты. Ионообменные умягчители защищают от накипи. Но они неспособны задержать вирусы и бактерии.

Обратный осмос надо изучить подробнее. Установки этого типа действительно создают надежную преграду мельчайшим частицам, размеры которых больше молекулы воды, но в комбинации с фильтром обезжелезивания. Разумеется, через такую комбинацию фильтров не проникнут микроорганизмы! Однако нельзя исключить повреждение мембраны, уплотнительных элементов. Возможно вторичное заражение после недостаточно аккуратной замены картриджа. По этой причине многие ответственные производители оснащают лучшие комплекты УФ обеззараживателем воды ОДВ 50.

В некоторых случаях приходится обращаться к помощи специалистов, чтобы на основе лабораторного анализа установить особый режим подготовки. Как правило, достаточно несколько секунд воздействия излучением указанной интенсивности, чтобы получить нужный результат.

Преимущества и недостатки

Для сохранения объективности надо перечислить все важные особенности, преимущества и недостатки УФ обеззараживателей воды VAN ERP и ОДВ 50. Положительно оценивают следующие позиции:

универсальность, одинаковую эффективность уничтожения разных видов опасных микроорганизмов;
сохранение в исходном состоянии химического состава жидкости;
быстроту обработки;
автоматизацию рабочих процессов;
небольшие размеры и малый вес оборудования.

Современные качественные лампы сохраняют хорошие параметры при выработке более 8 тыс. часов, поэтому замена не требуется часто.

Сменная лампа

Главным недостатком является значительное снижение эффективности облучения при появлении непрозрачных преград. Даже мощный УФ обезараживатель воды сделанный своими руками Аквабакт не сможет полноценно выполнить свою функции, если в жидкости присутствуют взвеси. Эта техника не удаляет вредные химические соединения. Периодически приходится очищать колбу, устанавливать новые лампы.

Особенности эксплуатации УФ обеззараживателя воды VAN ERP

Надо правильно подбирать оборудование в соответствии с реальными потребностями:

Параметры	Значения
Производительность, м куб./час	0,5	1,4	2,7	5,5	8	11
Мощность лампы (группы излучателей), Вт.	14	20	40	2х40	Зх40	4х40

В таблице приведены примерные цифры. Следует выполнять официальные рекомендации производителя по приведенным и следующим позициям:

содержанию железа, мутности, цветности;
температуре и влажности воздуха в помещении;
давлению в подающем трубопроводе;
температуре жидкости.

В процессе установки новой лампы ее поверхности не касаются пальцами. Делают калибровку по стандартному алгоритму. У некоторых производителей обязательны технологические временные интервалы. При длительных перерывах и после сильного загрязнения выполняется специальная санитарная обработка с применением химических препаратов.

Кроме очистки колбы в УФ обеззараживателе воды VAN ERP необходимо удалять загрязнения с оптического датчика. Чтобы предотвратить накопление стойкого кальциевого налета, используют электромагнитный преобразователь. Его удобно использовать для защиты всего объекта недвижимости от накипи.

vodopodgotovka-vodi.ru

КОМПЛЕКСНОЕ ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЕ ВОДЫ – УЛЬТРАЗВУК+УЛЬТРАФИОЛЕТ -- Ультразвуковая очистка воды

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ УЛЬТРАЗВУКОВЫХ ПРИБОРОВ ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЯ И ОЧИСТКИ «УЗО» В ТЕХНОЛОГИЯХ ВОДОПОДГОТОВКИ И ВОДООЧИСТКИ

Трудно найти хотя бы одно направление жизнедеятельности человека где не требуется вода.

Питьевая вода, вода для полива агропромышленных культур, техническая вода, вода для производства пищевых продуктов, вода в бассейнах и прудах, данный список можно продолжать до бесконечности.

От качества и количества водных ресурсов зависит здоровье людей и благосостояние целых стран.

В условиях современного мироустройства, где количество отходов растет с каждым днем, где человек вынужден сосуществовать в непосредственном соприкосновении с миром вредоносных бактерий и прочих простейших биообъектов, вопросы качества процессов водоподготовки и водоочистки находятся на первом месте.

Итак, какие же на сегодняшний день технологии и методы обеззараживания воды в промышленных масштабах чаще всего используются?

Химический метод – применение различных реагентов таких как диоксид хлора, гипохлорит натрия, перекись водорода, озон и др. Химический метод обеззараживания воды до сих пор используется в большинстве случаев.Но данный метод не безопасен для здоровья человека и окружающей среды, так как он подразумевает наличие в воде побочных продуктов и опасных соединений, после применения химических реагентов.
Физический метод – воздействия на микробиологию различными физическими способами без применения химических реагентов. К таким способам относятся: термообработка, ионизация, электро-магнитная обработка, УФ-стерилизация, ультразвуковое воздействие и др.

Есть и другие способы обеззараживания воды, которые изжили себя но все-таки частично используются и сейчас, либо их эффективность еще полностью не доказана.

Многие из физических методов обеззараживания воды, до сих пор, не внедрены на уровне промышленных масштабов, так как являются до конца не изученными и дорогостоящими в применении. Тем не менее интерес к таким технологиям сохраняется в связи с тем, что физический метод обеззараживания воды не способствует образованию в воде опасных химических соединений и вода при этом не теряет своих полезных и вкусовых качеств.

Рассмотрим два физических способа обеззараживания воды, которые на сегодняшний день являются самыми проверенными и надежными. Так же рассмотрим возможность их совмещения в единую систему обеззараживания воды любого качества и для любых целей.

УФ-стерилизация

Ультрафиолетовая обработка воды – самый популярный способ обеззараживания, получивший доверие во всех областях жизнедеятельности человека.

Эффективность воздействия ультрафиолета на микробиологию заключается в его мощном электромагнитном облучении простейших биологических объектов с последующей их гибелью.

На сегодняшний день, на мировом рынке представлена широчайшая линейка ультрафиолетовых стерилизаторов для воды от простейших приборов, до оборудования премиум класса. Они имеют разную мощность излучения, разные конструкции и направленность – для питьевой воды, для бассейнов, для стоков и т.д.

Не секрет, что практически в каждой системе водоподготовки используется УФ-стерилизатор и обусловлено это, как уже говорилось выше, «доверием» к данному оборудованию.

Но даже у такого проверенного и эффективного оборудования есть свои недостатки:

Чувствительность к прозрачности воды – так как источником ультрафиолетового излучения является УФ-лампа, эффективность обеззараживания уменьшается при обработке мутной воды. Если жидкость имеет нулевую видимость, то эффект обработки сводиться к нулю.
Чувствительность к скорости потока воды – большинство УФ-стерилизаторов выполнены в виде проточной колбы через которую проходит вода в системе трубопровода. В традиционных технологиях УФ-облучения усиление эффекта может быть достигнуто только в одном случае - при длительном воздействии и очень низком содержании в воде споровых и простейших организмов, причем, этот метод обеззараживания не уничтожает плесень. Во многих случаях скорость потока воды в трубопроводе очень большая и этот фактор не позволяет обеззаразить воду при ее одном проходе через УФ-стерилизатор. Поэтому, на многих предприятиях промышленности, сельского хозяйства, водного хозяйства ставят от нескольких УФ-стерилизаторов до десятка. Обычно их устанавливают последовательно, друг за другом, что бы проход воды через этап обеззараживания можно было удлинить и повысить качество данного этапа. За счет этого повышается себестоимость процессов водоподготовки и водоочистки.
Ограниченный рабочий ресурс УФ-лампы – как и у обычной лампочки, которая обеспечивает освещение в помещении, у УФ-лампы тоже есть рабочий ресурс (от 5000 до 9000 часов или более), после которого необходимо ее заменить. С каждым часом работы УФ-лампы ее эффективность уменьшается и в итоге сводиться к нулю.
Необходимость частого обслуживания – так как УФ-лампа не может соприкасаться на прямую с водой, в конструкции любого УФ-стерилизатора предусмотрена специальная колба/кожух в которой размещается УФ-лампа. Материал колбы стекло.
Так как ультрафиолет чувствителен к прозрачности то необходимо постоянно проверять и очищать защитную колбу от возможных налетов, биообрастаний и обрастаний кристаллами, которые уменьшают эффективность облучения, в следствии чего приходится останавливать работу оборудования и проводить очистку с помощью химических и физических методов.
Ограничения по применению – ультрафиолет неэффективен в водах которые содержат большое количество минеральных солей или иных взвешенных частиц. Такая вода поглощает УФ-излучение. Так же, если размер взвешенных частиц превышает 50 мкм то эффективность обеззараживания существенно уменьшается.

Обеззараживание ультразвуком.

Об эффективности ультразвукового обеззараживания любых водных растворов известно давно.Тем не менее активная популяризация данного метода началась только в последнее десятилетие.

Полезные свойства ультразвука до сих пор полностью не раскрыты. Это говорит о том, что у данного метода неограниченные скрытые возможности, которые поэтапно внедряются во все сферы деятельности современного мира и может в ближайшее время это послужит полному изменению нашего понимания о привычных, уже существующих технологиях.

Недостатки ультразвукового оборудования.

Недостатки ультразвука невозможно определить однозначно. Аргументируется это тем, что эффективный диапазон ультразвуковых волн имеет разброс от 20 до 100 кГц. Определенные недостатки ультразвукового воздействия можно определить только на основании имеющегося в наличии ультразвукового прибора, соответственно опираясь на его технические характеристики и на результаты его работы в том или ином технологическом процессе.

К сожалению, на рынке РФ, особого выбора среди ультразвуковых обеззараживаетелей воды нет.

В основном это большие промышленные установки отечественного производства, потребляющие очень большое количество электроэнергии и делают их только под заказ. К тому же излучатели отечественных приборов имеют ограниченный ресурс из-за разрушительного воздействия на них ультразвуковой кавитации и в последствии требуют либо замены, либо капитального ремонта.Но несмотря на это, ультразвук используют и его полезные свойства очень востребованы.

В частности, на многих водоочистных станциях используется отечественное оборудование «СВАРОГ». Данный комплекс совмещает в себе мощное ультрафиолетовое облучение и ультразвук и имеет огромное преимущество перед остальными технологиями, особенно в качестве обеззараживания питьевой воды и стоков.

Как итог, по выше описанному можно сказать что ультразвук в обеззараживании воды эффективен, но при этом достаточно затратен.

НО..! Не торопитесь с выводами. Промышленные ультразвуковые приборы «УЗО» - доступно, экономично, эффективно!Преимущества ультразвукового оборудования.

Преимуществ у ультразвука, по отношению к тому же самому Ультрафиолету очень много.

Отсутствие зависимости от прозрачности и качественного состава воды – даже при полной нулевой прозрачности воды или жидкости, независимо от ее химического состава, ультразвук уничтожает микроорганизмы. Связано это с явлением ультразвуковой кавитации.
Неограниченный ресурс работы – если производитель ультразвуковых приборов использует правильные материалы для производства излучателей, закладывает малые потребляемые мощности (до 100Вт), а такие производители есть, то ультразвуковые приборы в состоянии работать в беспрерывном режиме многие годы, решая сложные задачи по обеззараживанию воды.
Независимость от удаленности биообъекта – если поместить в статичную воду (в бассейн, в большой резервуар или прочее) ультрафиолетовую лампу в открытом виде (только в колбе), то произойдет эффект уничтожения микробиологии. Но этот эффект будет только вблизи от УФ-лампы. Чем дальше находятся от УФ-лампы одноклеточные, тем меньше вероятности что они погибнут.
Ультразвук же может уничтожить одноклеточные микроорганизмы не зависимо от расстояний.
Это факт обусловлен свойствами ультразвука и его возможностями в упругих средах, к коим и относиться любой водный раствор или просто вода.

Итак, рассмотрев два самых эффективных и безопасных варианта по оборудованию обеззараживания воды, которое не способствуют изменению вкусовых качеств и накоплению возможных вредных химических соединений, оценив их достоинства и недостатки, можно смело сказать, что одновременное совмещение ультразвука и ультрафиолета в процессах обеззараживания воды гарантированно дает 100% качественный результат.

СОВМЕЩЕНИЕ УЛЬТРАЗВУКОВЫХ ПРИБОРОВ С УФ-СТЕРИЛИЗАТОРАМИ.

Почему же такое сочетание гарантировано дает отличный результат?

Совмещение различных методов обеззараживания необходимо в случаях, если один из методов не обладает необходимыми свойствами или если совместное использование обеспечивает многократное усиление эффекта и таким образом позволяет ускорить процессы обеззараживания.

Т.е., сочетание нескольких методов или технологий обеззараживания воды одновременно является технической необходимостью, так как ни один из существующих методов на сегодняшний день не является панацеей в процессах водоподготовки и водоочистки. Правильный подбор оборудования, его сочетание с другими методами является гарантией успеха в решениях по очистке воды.

Рассмотрим механизмы совмещения УФ-стерилизатора с Ультразвуковыми приборами и преимущества данного совмещения в системе обеззараживания воды.

Данное сочетание успешно используется в промышленных масштабах и в системах индивидуального обеззараживания воды, являясь самым безопасным, оптимальным альтернативным вариантом по отношению к обычно применяемым методам химической обработки, озонированию или обработки только одним ультрафиолетом.
Эффективность данного совмещения в обеззараживании объясняется тем, что в комплексе с УФ-облучением, воздействие ультразвука вызывает дробление бактериальных кластеров на более мелкие элементы, при этом происходит разрушение микроорганизмов и преобразование органических фаз, а непрерывное вирулицидное воздействие ультрафиолетового излучения, после воздействия ультразвука, лишает микроорганизмы способности к воспроизводству. Т.е. после ультразвукового воздействия, ультрафиолет гарантировано на 100% справляется с уничтожением патогенных микроорганизмов, находящихся в воде.
Ультразвуковое воздействие и УФ-облучение, в предлагаемом сочетании, осуществляются одновременно. Ультразвуковые колебания, воздействуя на водную среду, вызывают соответствующие колебания внутренних поверхностей УФ-стерилизатора и трубопровода, что предотвращает биообрастание и оседание солей на внутренних поверхностях трубопровода, защитных трубках ультрафиолетовых ламп и внутренней части корпуса УФ-стерилизаторов. Таким образом, не требуется останавливать оборудование для чистки, что позволяет поддерживать постоянный уровень обеззараживания воды в течение всего срока службы ламп.

Использование технологии «Ультразвук + Ультрафиолет» для обеззараживания питьевой воды, технической воды, воды для полива растений, оборотной воды, сточных вод, в сравнении с традиционными технологиями, позволяет отказаться от применения или существенно уменьшить использование химических средств дезинфекции.

Сочетание «Ультразвук + Ультрафиолет» для бассейнов позволяет избежать «цветения» воды, снизить концентрацию хлора в воде, неблагоприятного для дыхательных путей и кожи человека, а в бассейнах с жесткой водой позволяет существенно снизить концентрацию активного хлора, уменьшить расход флокулянтов и коагулянтов в 2-3 раза, обеспечивая высокое качество воды и чистоту стенок бассейнов от бактериальных и иных налетов.

В живых водоемах – в прудах с рыбой и растениями данное сочетание позволит полностью уйти от применения химии и обеспечит при этом прозрачность и чистоту воды, отсутствие водорослей и вредоносных бактерий.

Благодаря своей экономичности и эффективности технология «Ультразвук + Ультрафиолет» приобретает все большую популярность по отношению к другим методам и технологиям.

УФ-СтерилизаторыVGE (Голландия) УЗО-Водопровод(Бельгия) УЗО-Водонакопитель(Бельгия)УЗО-Бассейн(Бельгия) УЗО-Пруд(Бельгия)

Скачать статью в PDF

Наши проекты:

www.ultrazvu.com

Физико-химические основы уф-метода обеззараживания воды. Факторы, влияющие на эффективность уф-метода………………………11

Содержание.

Введение ……………………………………………………………………...2

Качество питьевой воды. Нормативы и контроль качества………………………………………………………………………..3

Сравнение методов обеззараживания питьевой воды. Преимущества и недостатки…………………………………………………6

Критерий выбора УФ-оборудования……………………………………….13

Принцип действия установок УФ-обеззараживания воды………………..14

Общие схемы подготовки воды с помощью систем УФ-обеззараживания. Опыт применения в России и за рубежом…………………………………..…………………………………..16

Расчет установки……………………………………………………………..20

Безопасность метода для природы и человека …………………………….22

Выводы………………………………………………………………………..23

Использованные материалы…………………………………………………24

Введение.

В системах коммунального водоснабжения на протяжении более столетия применяются различные методы обеззараживания воды. Однако и в настоящее время сохраняется риск возникновения заболеваний, связанных с употреблением населением питьевой воды, содержащей вирусы и простейшие. Попытки повышения надежности обеззараживания воды в отношении этих микроорганизмов посредством увеличения доз хлора приводит к образованию опасных для здоровья человека хлорорганических соединений.

Анализ зарубежной научной литературы и нормативных документов показывает, что совершенствованию схем обеззараживания воды сейчас уделяется большое внимание. Во многих странах на государственном уровне ведутся исследования с целью определения возможности использования различных методов и технологий (программы Агентства по защите окружающей среды в США, Министерства образования, науки, исследований и технологий в Германии, EAAP в Италии и др.).

Реальными практическими методами, обладающими необходимым потенциалом обеззараживания воды и прошедшими проверку на действующих крупномасштабных сооружениях водоподготовки, являются хлорирование, озонирование, обработка диоксидом хлора и УФ-облучение. Метод УФ-дезинфекции известен с 1910 года, когда были построены первые станции для обработки артезианской воды во Франции и Германии. Но бурный подъем эта технология переживает начиная с 70-х годов ХХ в. и занимает сейчас второе место в мире после хлорирования.

Существует ряд критериев, по которым оценивается приемлемость того или иного метода: обеспечение удаления патогенных и снижения концентрации индикаторных микроорганизмов до значений, установленных соответствующими санитарными нормативами; минимальное влияние колебаний физико-химического качества воды на эффективность обеззараживания; применяемый метод обеззараживания не должен приводить к возникновению вредных побочных продуктов в концентрациях выше ПДК; метод должен органически вписываться в общую технологическую схему очистки и быть приемлемым с экономической точки зрения.

Выбор конкретного метода в каждом случае основывается на комплексном анализе предлагаемого решения с технико-эксплуатационной и экономической точек зрения. Основное внимание при этом уделяется обеспечению надежного и непрерывного обеззараживания воды. Целью данной работы является рассмотрение особенностей и перспектив применения обеззараживания воды УФ-излучением.

Качество питьевой воды. Нормативы и контроль качества.

Санитарно-эпидемиологические правила и нормативы "Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества" устанавливают гигиенические требования к качеству питьевой воды, а также правила контроля качества воды, производимой и подаваемой централизованными системами питьевого водоснабжения населенных мест.

Гигиенические требования и нормативы качества питьевой воды

1. Питьевая вода должна быть безопасна в эпидемическом и радиационном отношении, безвредна по химическому составу и иметь благоприятные органолептические свойства. 2. Качество питьевой воды должно соответствовать гигиеническим нормативам перед ее поступлением в распределительную сеть, а также в точках водоразбора наружной и внутренней водопроводной сети. 3. Безопасность питьевой воды в эпидемическом отношении определяется ее соответствием нормативам по микробиологическим и паразитологическим показателям, представленным в таблице 1.

Таблица 1

Показатели	Единицы измерения	Нормативы
Термотолерантные колиформные бактерии	Число бактерий в 100 мл	Отсутствие
Общие колиформные бактерии	Число бактерий в 100 мл	Отсутствие
Общее микробное число (ОМЧ)	Число образующих колонии бактерий в 1 мл	Не более 50
Колифаги	Число бляшкообразующих единиц (БОЕ) в 100 мл	Отсутствие
Споры сульфитредуцирующих клостридий	Число спор в 20 мл	Отсутствие
Цисты лямблий	Число цист в 50 л	Отсутствие

Надо заметить, что бактериальная загрязненность воды – это отдельная тема, т.к. микроорганизмы могут появиться даже в самой, казалось бы, химически безопасной воде. Не стоит забывать, что природная вода, особенно поверхностных источников (хотя подземные воды тоже не всегда свободны от бактерий), является средой обитания многочисленных представителей микро и макроорганизмов животного и растительного происхождения. Разные виды болезнетворной микрофлоры имеют различную выживаемость, которая зависит от множества факторов. К ним относятся в первую очередь такие, как химический состав и физические свойства воды. В таблице приводятся примерные сроки выживания основных видов микроорганизмов в различных водах.

Таблица 2. Выживаемость некоторых микроорганизмов в воде

Микроорганизмы	Выживаемость в днях
Микроорганизмы	Колодезная чистая вода	Речная вода	Стерильная вода	Морская вода	Лед
Бактерии брюшного тифа и паратифов	107 — 540	7 — 21	167 — 365	14 — 15	120 – 150
Бактерии дизентерии (Зонне, Флекснера)	10 — 11	5 — 6	30 — 60	1 — 12	17 – 24
Холерный вибрион	2 — 8	7 — 12	365 и более	90	120 – 150
Цисты амебной дизентерии	-	14 — 60	-	-	-
Бактерии туляремии	12 — 60	7 — 31	3 — 15	-	32
Лептоспиры	-	14 — 21	До 7	-	-
Бруцеллы	-	-	60 — 160	-	-
Бактерии сапа	-	15 — 30	-	-	-
Вирусы полиомиелита	-	-	До 90	-	-
Споры сибирской язвы	-	Годы	-	-	-
Кишечная палочка	-	До 365	До 365	-	-

Из этой таблицы видно, что в большинстве случаев, чем чище вода, тем дольше могут в ней выживать патогенные микроорганизмы.

Все организмы, населяющие водоемы, можно разделить на постоянных и случайных обитателей. Постоянные обитатели, как правило, представляют наиболее многочисленную группу, однако гигиеническое значение их невелико. И, наоборот, в числе случайных, непостоянных обитателей могут находиться патогенные для человека формы организмов (микробы, простейшие, яйца гельминтов и т.п.), попадающие в воду с экскрементами больных людей, животных и бактерионосителей. Таким путем природные воды могут загрязняться микроорганизмами кишечной группы (холерный вибрион, бациллы брюшного тифа, паратифов, дизентерии), лептоспирами (возбудителями инфекционной желтухи, водяной лихорадки), возбудителями туляремии, бруцеллеза, некоторыми вирусами (Коксаки, ЕСНО, полиомиелита, трахомы и др.). Кроме того, в воде могут находиться патогенные простейшие (некоторые амебы, лямблии, балантидии), а также зародыши паразитических червей (аскарид, власоглава, печеночной двуустки, карликового цепня, эхинококка, угрицы, анкилостомы, ришты, кривоголовки американской). Некоторые паразитические черви (лентец широкий, кошачья двуустка, китайская двуустка и др.) непосредственно через воду не передаются, однако цикл их развития на определенных этапах происходит в гидробионтах.

Порядок отбора проб, исследования микробиологических показателей качества питьевой воды в каждой пробе, действия в случае обнаружения бактериологического и/или вирусологического загрязнения регламентируются Правилами. Причем исследования воды на наличие патогенных микроорганизмов могут проводиться только в лабораториях, имеющих санитарно-эпидемиологическое заключение о соответствии условий выполнения работ санитарным правилам и лицензию на деятельность, связанную с использованием возбудителей инфекционных заболеваний.

Использование кишечной палочки в качестве индикаторного микроорганизма для оценки эффекта обеззараживания воды обусловлено следующими соображениями: присутствие кишечной палочки в воде определять проще, чем другие бактерии кишечной группы; она всегда присутствует в организме человека и теплокровных животных; ее присутствие в воде источника свидетельствует о его загрязнении хозяйственно-бытовыми стоками; окислители, используемые для обеззараживания воды, летально действуют на кишечную палочку труднее, чем на патогенные микроорганизмы, вызывающие заболевания желудочно-кишечного тракта. Поэтому кишечная палочка безвредна и является лишь контрольным микроорганизмом, характеризующим бактериальную загрязненность воды.

Контроль качества питьевой воды

1. В соответствии с Федеральным законом "О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения" за качеством питьевой воды должен осуществляться государственный санитарно-эпидемиологический надзор и производственный контроль. 2. Производственный контроль качества питьевой воды обеспечивается индивидуальным предпринимателем или юридическим лицом, осуществляющим эксплуатацию системы водоснабжения, по рабочей программе. Индивидуальный предприниматель или юридическое лицо, осуществляющее эксплуатацию системы водоснабжения, в соответствии с рабочей программой постоянно контролирует качество воды в местах водозабора, перед поступлением в распределительную сеть, а также в точках водоразбора наружной и внутренней водопроводной сети. 3. Количество и периодичность проб воды в местах водозабора, отбираемых для лабораторных исследований, устанавливаются с учетом требований, указанных в Правилах.

Сравнение методов обеззараживания питьевой воды. Преимущества и недостатки.

Для приведения водопроводной воды в соответствие с действующими санитарно-гигиеническими нормами требуется проведение дополнительных мероприятий, связанных с её повторной очисткой и обеззараживанием. Однако широко применяемый для обеззараживания питьевой воды хлор сам является опаснейшим элементом. Вступая в реакцию с находящимися в воде органическими веществами, он образует опасные канцерогенные и мутагенные соединения, такие как хлороформ и диоксид.

По мере ухудшения состояния водопроводных сетей для борьбы с кишечными инфекциями в воду добавляют всё большее количество хлора. Использование гиперхлорированной воды приводит к заболеваниям эндокринной и нервной систем, нарушению обмена веществ, изменению генной структуры человека и возникновению наследственных заболеваний, появлению рака мочевого пузыря, печени, желудка, кишечника. Хлор является причиной заболеваний сердечно-сосудистой системы, способствует возникновению атеросклероза, анемии, гипертонии, аллергических реакций. Он разрушает белки, отрицательно влияет на кожу и волосы. Предотвращая одни болезни, он вызывает другие. Риск заболевания раком среди тех, кто пьёт хлорированную воду, на 93 % выше, чем среди тех, кто пьёт воду без примеси хлора. И, тем не менее, несмотря на большие дозы хлора в воде, ежегодно отмечаются вспышки холеры, дизентерии, тифа, вирусного гепатита и других опаснейших инфекций.

Обеззараживание воды с помощью озона также не свободно от ряда недостатков. Так, при контакте озона с находящимися в воде органическими соединениями в обеззараженной воде могут образовываться ассимилированные окислительные компоненты, являющиеся идеальной средой для размножения различных вирусов и бактерий. Кроме того, озонирование воды является сложной и дорогостоящей технологией, требующей специального оборудования. Для получения озона требуются специальные озонаторы, питаемые током высокой частоты и высокого напряжения. Воздух в озонаторы должен подаваться предварительно осушенным. Для проведения процесса обеззараживания требуются специальные контактные резервуары, в которых озон должен тщательно перемешиваться с водой (длительность процесса обеззараживания составляет 20-30 минут).

Анализ существующих реагентных (химических) методов обеззараживания питьевой воды позволяет сформулировать общие причины, ограничивающие их применение: - Низкая эффективность бактерицидного и вирулецидного действия в отношении наиболее распространённых в воде вегетативных спорообразующих бактерий и вирусов. - Высокая токсичность и мутагенность наиболее часто применяемых для обеззараживания питьевой воды химических веществ (хлора и хлорсодержащих соединений), способных вызывать наследственную патологию и злокачественные образования (рак). - Существенные изменения химического состава и вкусовых качеств обеззараженной воды (особенно при больших дозах реагентов). - Необходимость постоянного контроля за уровнем остаточной концентрации реагентов в обеззараженной воде. - Сложности в эксплуатации оборудования, транспортировании и хранении высокотоксичных химических реагентов.

Наиболее эффективным и экономичным методом обеззараживания, не изменяющим химический состав воды и её вкусовых качеств, является метод, основанный на бактерицидном и вирулецидном действии коротковолнового ультрафиолетового (УФ) излучения. Вода, обеззараженная УФ излучением, длительное время сохраняет свой химический состав и природные вкусовые качества.

К основным достоинствам метода обеззараживания воды УФ излучением относятся: - Высокая эффективность уничтожения наиболее опасных кишечных инфекций, таких как: вирусный гепатит, гастроэнтерит, холера, тиф, дизентерия. - Отсутствие опасности образования токсинов и мутагенных соединений.

Обеззараживание воды бактерицидным УФ излучением не требует применения высокотоксичного хлора или дорогостоящего озона, вредно действующих на здоровье человека и окружающую среду, а связано с непосредственным воздействием УФ излучения на находящиеся в воде болезнетворные микроорганизмы. Обработка воды УФ-излучением не приводит к образованию вредных побочных химических соединений.

Определению изменения химического состава воды после облучения различными дозами и различными источниками УФ-излучения посвящено большое количество научных работ. Как правило, в этих работах присутствие органических соединений анализировалось методами газовой и жидкостной хроматографии и масс-спектроскопии, проводилось также биотестирование на различных организмах и водорослях. Единственным побочным продуктом, повышение концентрации которого было обнаружено при облучении природных вод, оказался формальдегид. Наибольшие концентрации формальдегида в этих исследованиях не превысили 3 % его ПДК в питьевой воде при облучении дозами более 100 мДж/см2 неочищенной воды из поверхностного источника. Работы по исследованию образования побочных продуктов при УФ-облучении проводились в 1998 г. в НИИ ЭЧиГОС им. A. H. Сысина: установлено, что УФ-облучение не приводит к сколько-нибудь значительному образованию вредных побочных продуктов. Многие зарубежные исследователи также изучали мутагенные и токсические свойства воды. Так, после УФ-облучения воды из рек Рейна и Мааса в Нидерландах заметных изменений обнаружено не было, в то время как хлорирование приводило к значительному росту мутагенного действия воды. Высокая эффективность действия на различные типы микроорганизмов, незначительное влияние внешних факторов на эффективность обеззараживания и отсутствие вредных побочных продуктов позволяют рассматривать УФ-облучение как реальный практический метод обеззараживания в системах водоподготовки.

- Мгновенный бактерицидный эффект (время обеззараживания 0,5-5с). - Низкая стоимость обеззараживания (стоимость обеззараживания 1000 м3 воды составляет 2,6-3,0 USD). - Простота в эксплуатации. - Кумулятивное действие коротковолнового УФ излучения позволяет проводить многоступенчатое и повторное обеззараживание облучением на различных этапах обработки, транспортирования и распределения воды. - Вода, обеззараженная коротковолновым УФ излучением, не претерпевает (в отличие от хлорирования) каких-либо изменений физико-химического состава и полностью сохраняет свои вкусовые и органолептические качества. - Вода, обеззараженная коротковолновым УФ излучением, полностью безвредна для здоровья человека.

Важным преимуществом метода УФ-обеззараживания является возможность его внедрения в существующие традиционные технологические схемы без их значительного переустройства. В то же время применение УФ-обеззараживания не противоречит возможности дальнейшего развития очистных сооружений. Существуют примеры, когда УФ-облучение используется совместно с такими технологиями, как инфильтрация через почву, активированные угли, озонирование.

Таблица 3. Характеристики основных дезинфектантов воды

BORDER-RIGHT: Наименование и характеристика дезинфектанта	Достоинства	Недостатки
Хлор Применяется в газообразном виде, требует соблюдения строжайших мер безопасности	эффективный окислитель и дезинфектант эффективен для удаления неприятного вкуса и запахов обладает дизенфицирующим последействием предотвращает рост водорослей и биообрастаний разрушает органические соединения (фенолы) окисляет железо и магний разрушает сульфид водорода, цианиды, аммиак и другие соединения азота	повышенные требования к перевозке и хранению потенциальный риск здоровью в случае утечки образование побочных продуктов дезинфекции – тригалометанов (ТГМ) образует броматы и броморганические побочные продукты дезинфекции в присутствии бромидов
Озон Используется на протяжении нескольких десятков лет в некоторых европейских странах для дезинфекции, удаления цвета, улучшения вкуса и устранения запаха	сильный дезинфектант и окислитель очень эффективен против вирусов наиболее эффективен против Giardia,Cryptosporidium, а также любой другой патогенной микрофлоры способствует удалению мутности их воды удаляет посторонние привкусы и запахи не образует хлорсодержащих тригалометанов	образует побочные продукты, включающие: альдегиды, кетоны, органические кислоты, бромсодержащие тригалометаны (включая бромоформ), броматы (в присутствии бромидов), пероксиды, бромуксусную кислоту необходимость использования дополнительных фильтров для удаления образующихся побочных продуктов не обеспечивает дезинфицирующего последействия требует высоких начальных затрат на оборудование значительные затраты на обучение операторов и обслуживание установок озон, реагируя со сложными органическими соединениями, расщепляет их на фрагменты, являющиеся питательной средой для микроорганизмов в системах распределения воды
УФ-облучение Процесс заключается в облучении воды ультрафиолетом, способным убивать различные типы микроорганизмов	не требует хранения и транспортировки химикатов не образует побочных продуктов эффективен против цист (Giardia,Cryptosporidium)	дезинфицирующая активность зависит от мутности воды, ее жесткости (образования отложений на поверхности лампы), осаждения органических загрязнений на поверхности лампы, а также колебаний в электрической сети, влияющих на изменение длины волны отсутствует возможность оперативного контроля эффективности обеззараживания воды конструкции УФ-установок должны гарантировать отсутствие выхода УФ-излучения за пределы камеры обеззараживания.

Физико-химические основы УФ-метода обеззараживания воды. Факторы, влияющие на эффективность УФ-метода.

УФ-облучение обладает высокой эффективностью по отношению к патогенным микроорганизмам. Наиболее оптимальными источниками излучения являются ртутные лампы низкого давления, излучающие на длине 253,7 нм. Средний срок службы лампы лежит в пределах от 8 000 до 12 000 ч работы (доза излучения составляет приблизительно 40 мДж/см2).

Действие УФ на разные типы микроорганизмов имеет одинаковую природу, основной механизм заключается в прямом воздействии излучения на нуклеиновые кислоты. Входящие в состав ДНК пиримидиновые основания — тимин и цитозин, отличающиеся высокой фотохимической активностью в области 250-280 нм, образуют под воздействием облучения сшивки (димеры). Этот фотопродукт обнаружен при использовании коротковолнового УФ-излучения в биологических дозах у самых различных объектов. Многочисленные факты свидетельствуют об определяющей роли димеров в летальном, мутагенном и других эффектах УФ-излучения, при этом внешняя структура микроорганизма оказывает минимальное влияние на эффективность УФ-излучения.

Анализ работ, в которых имеются данные о действии УФ-излучения, показывает, что дозы, необходимые для инактивации различных патогенных микроорганизмов, включая вирусы, отличаются незначительно. Несмотря на некоторые различия в приведенных данных, связанных с методикой проведения экспериментов, дозы УФ-облучения для обеззараживания на один порядок имеют в среднем следующие значения: бактерии — от 1,5 мДж/см2 для некоторых штаммов Shigella dysenteriae до 10 мДж/см2 для энтеро- кокков и фекальных стрептококков; энтеровирусы — от 4,5 мДж/см2 для полиовирусов (Mahoney) до 11 мДж/см2 для ротавирусов. Из приведенных данных видно, что дозы УФ для бактерий и вирусов отличаются незначительно, в то время как при обеззараживании хлором требуемые дозы имеют различие до 50 раз. Для снижения на один порядок содержания цист лямблий необходимы дозы 40-80 мДж/см2. До последнего времени считалось, что для удаления криптоспоридий необходимы дозы более 200-300 мДж/см2, однако в 1997-1999 гг. был проведен цикл исследовательских работ, показавших, что УФ-облучения дозами 40-120 мДж/см2 достаточно для инактивации ооцист на 4 порядка . Результаты были подтверждены при эксплуатации промышленных УФ-систем .

studfiles.net

УФ обеззараживание питьевой воды

УФ обеззараживание питьевой воды методом уф облучения наиболее часто применяется для подземных вод, прошедших очистку на станции водоподготовки. В основе метода уф обеззараживание питьевой воды лежит бактерицидное свойство лучей света с длиной волны 254 нм (205-315 нм). Дезинфицирующие свойства такого света обусловлены их действием на клеточный обмен и на ферментные системы бактериальной клетки. При этом бактерицидный свет уничтожает не только вегетативные, но и споровые формы бактерий. Так, например, доза УФ-облучения для бактерий составляет от 3,8 до 12 мВт/см2; для энтеровирусов – от 6 до 24 мВт/см2; для цист простейших – от 120 до 248 мВт/см2. В отличие от реагентных способов очистки таких как обеззараживание питьевой воды гипохлоритом натрия, при УФ обеззараживании не образуются вторичные токсины и не ухудшаются органолептические свойства воды. Передозировка УФ-облучения не вызывает отрицательных последствий в технологии водоподготовки. Основным недостатком данного метода обеззараживания является отсутствие пролонгированного действия. Именно отсутствие последействия делает проблематичным применение УФ обеззараживания в случаях, когда временной интервал между воздействием на воду и ее потреблением достаточно велик, например, в случае централизованного водоснабжения. Для индивидуального водоснабжения применение установки для УФ обеззараживания питьевой воды является наиболее рациональным методом обеззараживания.

Современные промышленные установки и ультрафиолетовые или уф стерилизаторы воды для УФ обеззараживания питьевой воды представляют собой выполненную из нержавеющей стали камеру с размещенными внутри УФ-лампами, защищенными от контакта с водой прозрачными кварцевыми чехлами. Вода, проходя через камеру обеззараживания, непрерывно подвергается облучению ультрафиолетом, который убивает находящиеся в ней микроорганизмы. В состав промышленной установки по обеззараживанию входят: камера дезинфекции с блоком пускорегулирующей температуры, пульт управления, сигнализация, блок промывки камеры дезинфекции от отложений, блок контроля интенсивности УФ-излучения. Установка работает в автоматическом режиме. Контроль выработки ресурса ламп производят по показателю датчика времени. Контроль исправности УФ-ламп производят по индикатору исправности ламп. При длительной эксплуатации УФ-установок возможны загрязнения кварцевых чехлов ламп отложениями органического и минерального состава, поэтому крупные установки снабжаются автоматической системой очистки, осуществляющей промывку путем циркуляции через системы водоподготовки с добавлением пищевых кислот. В остальных случаях применяется механическая очистка УФ системы водоподготовки.

Так как при применении УФ-установок для обеззараживания питьевой воды возможны реактивация микроорганизмов и даже выработка новых штаммов, устойчивых к лучевому поражению, то наиболее эффективным методом обеззараживания будет комплексное решение с применением реагентных и безреагентных методов. Сочетание УФ обеззараживания питьевой воды с последующим хлорированием малыми дозами обеспечивает как высочайшую степень очистки и отсутствие вторичного биозагрязнения очищенной воды.

В технико-экономическом плане процесс УФ-обеззараживания питьевой воды требует больших капитальных вложений, чем реагентные методы (хлорирование, озонирование). Но все же более низкие эксплуатационные расходы делают УФ-обеззараживание воды и хлорирование сопоставимыми в экономическом плане. Расход электроэнергии незначителен, а стоимость ежегодной замены ламп составляет всего около 10% от цены установки.

Системы водоподготовки и очистки воды | Статьи

www.voda-engineer.ru

Обработка воды ультрафиолетом

Ультрафиолетом (УФ) называют невидимую глазом часть спектра электромагнитных волн, имеющих энергию большую, чем у видимого фиолетового света. УФ-излучение охватывает диапазон с длиной волны от 100 до 400 нм. Колебания с длиной волны от 100 до 200 нм называют жестким или вакуумным ультрафиолетом. Их энергии может хватать на разрушение органических молекул. Колебания с длиной волны от 200 до 400 нм генерируются в специальных ртутных или ксеноновых лампах и широко применяются для обеззараживания воды и воздуха от различных микроорганизмов.

Обработка воды ультрафиолетовым излучением относится к числу безреагентных, физических методов воздействия. Различают два метода облучения ультрафиолетом – импульсное, с широким спектром волн, и постоянное, в выбранном диапазоне волн.

Обеззараживающим (бактерицидным) эффектом обладает только часть спектра УФ-излучения в диапазоне волн 205–315 нм при максимальной эффективности в области 260±10 нм. Обеззараживающий эффект УФ-излучения в первую очередь обусловлен происходящими под его воздействием фотохимическими реакциями в структуре молекул ДНК и РНК, приводящими к их необратимым повреждениям. Кроме того, действие ультрафиолетового излучения вызывает нарушения в структуре мембран и клеточных стенок микроорганизмов. Все это в конечном итоге приводит к их гибели.

Эффективность обеззараживания воды (доля погибших под действием УФ облучения микроорганизмов) пропорциональна интенсивности излучения (мВт/см2) и времени его воздействия (с). Произведение этих двух величин называется дозой облучения (мДж/см2) и является мерой бактерицидной энергии, сообщенной микроорганизму. Минимальная доза УФ-облучения, регламентируемая методическими указаниями Минздрава РФ для обеззараживания питьевой воды, – 16 мДж/см2 («Санитарный надзор за применением УФ-излучения в технологии подготовки питьевой воды» МУ 2.1.4.719-98). Она обеспечивает снижение содержания патогенных бактерий в воде не менее чем на 5 порядков, а по индикаторным бактериям на 2–6 порядков. Такая доза снижает содержание вирусов на 2–3 порядка.

Фотохимические процессы практически не зависят от рН и температуры воды, незначительно зависят от ее химического состава. Наличие взвесей должно обязательно учитываться при выборе режима работы, поскольку они экранируют загрязнения и поглощают часть излучения.

Специалистами НИИ гигиены им. Ф. Ф. Эрисмана были проведены исследования влияния обобщенных показателей качества воды (цветность, мутность, окисляемость, ХПК, БПК) на эффективность УФ-обеззараживания. Показано, что колебания состава речной воды в диапазоне: цветность – 20–50 градусов, мутность – 1–30 мг/л, перманганатная окисляемость – 6–14 мг О2/л, ХПК – 29–63 мг/л, БПК – 5–10 мг/л не влияют на дозу облучения, необходимую для достижения нормативных показателей по коли-индексу и ОМЧ. Сотрудниками НПО «ЛИТ» на промышленной установке показано, что и при мутности 145 мг/л и коли-индексе 3000000 после УФ-облучения достигается отсутствие колиформных бактерий.

Важнейшим качеством УФ-обработки воды является отсутствие изменения ее физических и химических характеристик даже при дозах, намного превышающих практически необходимые .

Широкая распространенность метода УФ-обеззараживания воды объясняется такими его достоинствами, как:

универсальность и эффективность воздействия на различные микроорганизмы в воде;
экологичность, безопасность для жизни и здоровья человека;
относительно низкая цена;
невысокие эксплуатационные расходы;
низкие капитальные затраты;
простота обслуживания установок.

Для пищевых производств очень важным преимуществом УФ-обработки воды является отсутствие необходимости введения дополнительных реагентов, которые могут изменить органолептические характеристики продукта.

Серьезным недостатком УФ-обеззараживания является отсутствие последействия, т. е. очищенная вода может вновь загрязняться на последующих стадиях обработки или транспортировки.

Установка УФ-обеззараживания воды

Рис. 1. Установка УФ - обеззараживания воды

УФ-облучение воды убивает микроорганизмы, но клеточные стенки бактерий, грибов, белковые фрагменты вирусов остаются в воде. При использовании такой воды в качестве питьевой желательно удалять их с помощью тонкой фильтрации.

Обычная бактерицидная установка УФ-обеззараживания воды (рис. 1) состоит из камеры обеззараживания и пульта управления. Иногда они комплектуются блоком промывки.

Камера обеззараживания воды представляет собой корпус из нержавеющей стали, реже из пластмассы, имеющий патрубки для ввода и вывода очищаемой воды, пробоотборники и датчик УФ-излучения. С торцов корпус закрыт решетками, имеющими отцентрованные с обеих сторон отверстия, число которых соответствует количеству используемых ламп. В эти отверстия герметично устанавливают прочные кварцевые трубки – чехлы. Внутри трубок располагаются бактерицидные лампы (ртутные или ксеноновые), что исключает их непосредственный контакт с водой и обеспечивает их легкую замену без слива аппарата. Видно, что конструкция похожа на кожухотрубный теплообменник. Корпус, кварцевые трубки и их крепление рассчитаны на рабочее давление очищаемой воды.

В методических указаниях МУ 2.1.4.719-98 в качестве требований указывается, что УФ-установки обеззараживания воды должны комплектоваться: датчиками измерения интенсивности УФ-излучения в камере обеззараживания; системой автоматики, сигнализирующей о снижении минимальной поглощенной дозы; счетчиками времени наработки ламп и индикаторами их исправности; пробоотборниками и системой очистки кварцевых чехлов. Следует отметить, что стоимость этих устройств велика и их применение на установках малой производительности резко увеличивает их цену. Поскольку эти указания не носят обязательного характера, большинство производителей ограничиваются рекомендацией смены ламп при наработке ими гарантийного ресурса. На муниципальных установках подготовки питьевой воды необходимо обеспечивать их полную комплектацию.

Количество ламп в установке зависит от ее производительности, предназначения, типа и качества обрабатываемой воды. Длина корпуса определяется типом применяемых ламп.

Поскольку для зажигания ртутных ламп необходимо создание специальных условий, все установки содержат пускорегулирующее устройство, а крупные – и специальный блок управления и контроля. Для обеспечения высокой надежности работы, учитывая незначительное энергопотребление ламп, предпочитают их эксплуатацию при постоянном горении. Ресурс отечественных ламп составляет 6000–7000 часов, импортных – 8000–10000 часов. Затем лампы заменяют.

Очистка кварцевых труб осуществляется либо механическим способом, либо химической промывкой.

УФ-установки обеззараживания воды выпускаются огромным числом изготовителей за рубежом и не менее чем 10 в России. Их производительность колеблется от литров в час для бытовых систем, устанавливаемых «под мойку», до нескольких тысяч м3/ч для городских систем.

Возможны различные варианты расположения УФ-установок на сооружениях очистки воды, как в начале, так и в конце технологической цепочки. Выбор оптимального места определяется по результатам технологических исследований на конкретных очистных сооружениях. Учитывая, что действие УФ-излучения ограничивается объемом аппарата, для большинства случаев обработку воды целесообразно проводить в конце процесса, перед ее подачей потребителю.

Следует отметить, что эффективность УФ-обеззараживания воды может быть дополнительно повышена путем сочетания с другими методами обеззараживания и с физическими воздействиями. Так, одновременная обработка воды кавитацией или ультразвуком и ультрафиолетом, введение малых доз озона после УФ-обработки позволяют сократить необходимую дозу облучения и гарантировать полное обеззараживание воды даже при наличии взвесей. Введение незначительных доз активного хлора обеспечивает эффект последействия, т. е. отсутствие повторного обсеменения воды. Аналогичный эффект дает обработка воды серебром, медью, йодом.

Жесткое УФ-излучение в области 100–200 нм вызывает образование озона из молекул растворенного в воде кислорода и непосредственно воздействует на молекулы органических соединений. При использовании мощных импульсных ксеноновых ламп это создает возможность глубокой фотохимической очистки воды от загрязнения нефтепродуктами, пестицидами, токсическими и мутагенными циклическими органическими соединениями.

Установки, в которых совмещено воздействие кавитации и УФ-излучения, типа «Лазурь» разработаны в АО «Сварог». В них материалом чехлов для УФ-ламп вместо кварцевого стекла служит т. н. «Супрасил», который пропускает жесткое УФ-излучение с длиной волны 180 нм.

Кавитация приводит к образованию микропузырьков воздуха, которые образуются на микрозагрязнениях воды, таких как пылинки и микробы. При «схлопывании» пузырьков возникают большие перепады давления, которые уничтожают микробы. Одновременно в этих пузырьках под действием УФ-излучения образуются активные радикалы, которые эффективно уничтожают микрофлору и окисляют органику в воде. При этом весь объем воды обрабатывается ультрафиолетом. Как считают разработчики, такое тройное воздействие много эффективнее простой раздельной обработки облучением и кавитацией.