Установки ультрафиолетового обеззараживания, представляющие собой проточный корпус из нержавеющей стали с расположенными внутри уф-лампами, облучают поток обрабатываемой воды подавляя размножение микроорганизмов и в большинстве случаев приводит их к гибели.
Особенности систем обеззараживания воды ультрафиолетом
Системы обеззараживания воды ультрафиолетом, решают ту же задачу, что озонирование или хлорирование, но действуют физически, а не химически. При обработке ультрафиолетовым излучением не добавляются химические реагенты, поэтому состав, вкус и цвет воды остаются прежними. Метод убивает до 99,9 % патогенов и не образует побочных соединений вроде хлораминов. У микробов нет привыкания к излучению, поэтому обработка проходит стабильно на протяжении долгого времени.
Основные преимущества ультрафиолетового обеззараживания:
● не изменяет органолептические и физико-химические показатели обрабатываемой воды;
● отсутствует необходимость дозирования химических реагентов что положительно сказывается на снижении эксплуатационных затрат и, кроме того, полностью исключено образование токсичных побочных продуктов дезинфекции, что гарантирует экологическую чистоту процесса и его безопасность для человека и окружающей среды;
● простота обслуживания установки, требуется только периодическая чистка и замена ламп;
● обеспечивает инактивацию широкого спектра патогенов — бактерий, вирусов, споровых форм и цист простейших, — включая штаммы, резистентные к химическим биоцидам.
Сферы применения уф-установок обеззараживания в водоподготовке
УФ-установки для обеззараживания воды наиболее часто применяются на следующих объектах:
● очистка воды для питьевых нужд на станциях очистки и ВЗУ;
● пищевые производства и тепличные комплексы;
● системы замкнутого, оборотного водоснабжения, например рыбные фермы;
● бассейны, аквапарки и фонтаны;
● медицинские учреждения и лаборатории.
Принцип работы установки ультрафиолетового обеззараживания
Установки ультрафиолетового обеззараживания монтируются непосредственно в линию трубопровода обрабатываемой воды. Вода проходит по корпусу лампы внутри которого расположены лампы. Ультрафиолет проникает в клетку бактерии, вируса, простейшего или споры и разрывает связи в молекуле ДНК.
Наибольшая инактивирующая способность ультрафиолетового излучения проявляется в интервале длин волн 200–280 нм, соответствующем области интенсивного поглощения нуклеиновыми кислотами. Источники излучения на основе ртутного разряда низкого давления генерируют практически монохроматический свет с длиной волны 254 нм, которая почти совпадает с максимумом кривой бактерицидной эффективности.
Эффект зависит от дозы — это произведение интенсивности излучения на время контакта. Дозу считают в мДж/см² по формуле D = I × t, где I — интенсивность, t — время. Санитарные нормы требуют для питьевой воды не меньше 16 мДж/см², для сточной — до 30 мДж/см². Чем выше доза, тем надежнее гибнут стойкие патогены.
Производительность (пропускная способность) установки
При выборе установки ультрафиолетового обеззараживания воды следует учитывать три основных параметра: расход воды, коэффициент пропускания и дозу облучения.
Максимальный расход воды (производительность). Определяющим является пиковый часовой, а не среднесуточный расход, поскольку необходимо гарантированно обеспечивать требуемую интенсивность облучения при максимальной производительности.
Коэффициент пропускания (τ). Характеризует прозрачность обрабатываемой воды в бактерицидном УФ-диапазоне (254 нм) и показывает долю излучения, проходящего через слой толщиной 1 см. Данный параметр обратно коррелирует с содержанием коллоидов и растворённых органических веществ и может косвенно оцениваться по показателю ХПК. Выбор УФ-оборудования осуществляется по минимальному коэффициенту пропускания, то есть для наихудших ожидаемых условий качества воды, чтобы гарантировать требуемую эффективность во всех эксплуатационных ситуациях.
Доза облучения. Требуемая доза устанавливается исходя из видовой и количественной микробиологической нагрузки исходной воды и целевых нормативов обеззараженной воды, а также с учётом экранирующего эффекта взвешенных частиц. Доза назначается в соответствии с методическими указаниями или результатами предпроектных изысканий. Поскольку в процессе эксплуатации доза снижается под влиянием старения ламп, загрязнения кварцевых чехлов, колебаний расхода и ухудшения качества воды, оборудование должно проектироваться с таким расчётом, чтобы минимальная требуемая доза обеспечивалась при наложении всех неблагоприятных факторов одновременно: максимальный расход, минимальный коэффициент пропускания, наибольшее загрязнение чехлов и конец срока службы источников УФ-излучения.
Требования к качеству обрабатываемой воды
Требования к качеству воды для установок ультрафиолетового обеззараживания формулируются исходя из необходимости обеспечить надёжное пропускание ультрафиолетового излучения через слой воды и предотвратить загрязнение кварцевых чехлов ламп.
В случае использования установки ультрафиолетового обеззараживания для стандартных питьевых и хозяйственно-бытовых систем типичные требования таковы:
| Показатель | Нормативное значение | Примечание |
|---|---|---|
| Коэффициент пропускания УФ (τ, на 254 нм, 1 см) | не менее 70 % (для питьевой воды); для очищенных сточных вод — от 50 % | Ключевой параметр. Определяет, какая доля излучения дойдёт до микроорганизмов. При меньших значениях требуется снижение расхода или увеличение мощности ламп. |
| Мутность | ≤ 1,5 мг/л (по каолину) или ≤ 1,0 NTU | Взвешенные частицы экранируют бактерии. Высокая мутность резко снижает эффективность. |
| Цветность | ≤ 20 градусов (по хром-кобальтовой шкале) | Окрашенная органика поглощает УФ-свет. |
| Содержание общего железа | ≤ 0,3 мг/л (в идеале ≤ 0,1 мг/л) | Железо осаждается на кварцевых чехлах, образуя плотный налёт, и сильно поглощает УФ. |
| Содержание марганца | ≤ 0,1 мг/л | Аналогично железу — вызывает обрастание чехлов и поглощает излучение. |
| Взвешенные вещества (суспензии) | ≤ 10 мг/л (для питьевой воды практически отсутствуют) | Механические частицы затеняют микроорганизмы и способствуют отложениям. |
| Общая жёсткость | ≤ 7,0 мг-экв/л (конкретные пределы зависят от индекса Ланжелье) | Вода не должна быть склонна к образованию карбонатных отложений на кварцевых рубашках. Обычно требуется отрицательный или нулевой индекс насыщения Ланжелье. |
| Сероводород и сульфиды | отсутствие (менее 0,05 мг/л) | Вызывают быстрое помутнение кварца и поглощают в УФ-диапазоне. |
| Температура воды | от +5 до +40 °С (некоторые модели до +60 °С) | При более низкой температуре возможен конденсат; при высокой — ускоренное старение ламп и опасность ожогов обслуживающего персонала. |
| pH | 6,5 – 8,5 (некритично для УФ, но важно для предотвращения осаждения солей) | Экстремальные значения могут способствовать коррозии или образованию накипи. |
Поскольку ультрафиолетовая обработка воды завершает технологический процесс очистки, оборудование, установленное на предыдущих этапах, должно обеспечить указанные параметры для его стабильной работы.
Эксплуатационные параметры и обслуживание
Эксплуатационные затраты на обслуживание установок ультрафиолетового обеззараживания достаточно малы. Срок службы ламп составляет от 12 000 до 16 000 часов, по прошествию этого времени требуется их замена. Периодически требуется очищать от налета кварцевые чехлы механическим воздействием с использованием химических средств. За периодичностью замены и обслуживания помогает следить система автоматизации, которая при помощи показаний датчика ультрафиолетового излучения информирует оператора о состоянии ламп.
Специалисты нашей компании помогут Вам подобрать подходящее оборудование с учетом всех особенностей, просчитать стоимость монтажа и запуска оборудования, проконсультировать по его эксплуатации и обслуживанию.
Отзывы
