Ультрафиолетовый метод обеззараживания воды

Используется как лучшая альтернатива хлорированию, так как не меняет органолептических свойств воды. УФ-лучи оказывают поражающее действие на бактерии, вирусы, грибы и другие микроорганизмы посредством разрушения их ДНК. После поглощения УФ-лучей возникают необратимые изменения в клеточных структурах. Микробы утрачивают способность к размножению и нормальной жизнедеятельности. Вместе с механической очисткой ультрафиолет используется для обеззараживания сточной и питьевой воды, а также резервуаров для ее хранения и бассейнов для плавания. Находит свое применение в загородных и городских очистных сооружениях, в животноводстве и рыбном хозяйстве, промышленности и общепите, в санаторно-курортной и спортивно-оздоровительной сферах.

Какой ультрафиолет используют для очистки?

Ультрафиолетовое излучение включает в себя три спектра: короткий, длинный и средний. Опытным путем было доказано, что бактерицидными свойствами обладает только короткий спектр в диапазоне 250-260 нанометров. Оказывает максимальное поражающее действие на клетки микроорганизмов. Дальнейшие исследования показали, что для усиления эффекта нужно сократить длину волны до пика в 254 нанометров. Для обеззараживания воды стали использовать ртутные ультрафиолетовые лампы, генерирующие именно эту длину. Получили распространение и амальгамные лампы, в которых к ртути добавляются другие металлы.

Классифицируются эти источники ультрафиолета на лампы низкого (ЛНД), среднего (ЛСД) и высокого (ЛВС) давления. Для дезинфекции жидкостей в быту и коммунальном хозяйстве достаточно бактерицидного потенциала ламп низкого давления. Излучают одну длину волны. Обеспечивают эффективность обеззараживания при низком энергопотреблении. Средний срок службы – 8000-9000 часов. Лампы среднего давления излучают более широкий спектр. Они мощнее и дороже. При этом энергопотребление выше и срок службы короче. 

Их использование допускается в промышленных установках для очистки значительных объемов жидкостей. Лампы высокого давления выбирают редко, так как экономически это нецелесообразно.

Из чего состоит установка по УФ-обеззараживанию воды?

По конструкции несложная и включает в себя несколько ключевых элементов.

1. Реакционная камера. Это удлиненный корпус, выполненный из металла или пластика. Имеет круглое сечение и разный диаметр. Внутренность гладкая и отполированная для легкости прохождения очищаемой жидкости. В камере находится обеззараживающая лампа для облучения. По разным концам корпуса расположены выходы и входы для жидкости.
2. Ультрафиолетовая лампа. Основной элемент, отвечающий за степень обеззараживания воды. Может иметь разную мощность излучения. Бактерицидный эффект зависит от дозы и продолжительности процесса. Чем сильнее доза и чем медленнее течет вода в камере, тем более сильное поражающее действие на микробы оказывает ультрафиолетовая лампа.
3. Кварцевый чехол (рукав). Это внешний защитный слой, в котором находится источник ультрафиолета. Предотвращает непосредственный контакт излучения с обрабатываемой водной средой. Одновременно предохраняет лампу от воздействия хлора, загрязнений и примесей, продлевая срок ее службы. Выполняется чехол из полупрозрачного материала.
4. ЭПРА. Это электронные пускорегулирующие аппараты, обеспечивающие бесперебойную работу ламп и позволяющие экономить электроэнергию. Имеют стартер, дроссель и конденсатор. Выравнивают пульсацию при свечении лампы, чтобы она не мигала. Конденсатор стабилизирует напряжение, а стартер отключает оборудование при сбоях и неисправностях.
5. УФ-датчики и пульт. Для автоматической проверки работы лампы используются специальные контроллеры – УФ-датчики. Улавливают малейшие отклонения и сигнализируют о проблеме. В бюджетных бытовых устройствах датчики могут отсутствовать, но в промышленных их наличие обязательно. Для управления мощным оборудованием предлагается и дистанционный пульт.

Как происходит УФ-дезинфекция воды?

Исходя из конструкции, принцип работы ультрафиолетовой обеззараживающей установки максимально простой и понятный. С одного края вода поступает в реакционную камеру, подвергается излучению лампой и выходит с другого конца уже очищенной. Габариты, производительность и эффективность этих установок отличаются. Соответственно, выбирать их следует, исходя из объема поступающей жидкости и требований к ее очистке.

У микроорганизмов разная степень устойчивости к разрушающему УФ-излучению. Поэтому для одних достаточно малых (средних) доз и короткого времени обеззараживания, а для других нужны сильные дозы и длительное воздействие. Кроме этого, поражающее действие ультрафиолета накопительное. Для более качественной очистки может потребоваться повторное прохождение потока через лампу, что усилит бактерицидный эффект.

Плюсы и минусы ультрафиолетового обеззараживания

• Универсальность в использовании и широкая сфера применения.
• Уничтожение патогенных микроорганизмов с эффективностью 99.9%.
• Минимальное время обеззараживания жидкостей (несколько секунд).
• Стабильный результат при эксплуатации с разной температурой и pH.
• Отсутствие необходимости в сложном контроле и управлении процессом.
• Безопасность для людей благодаря закрытому корпусу камеры и чехлу.

Осложнить УФ-дезинфекцию могут сильная мутность и цветность, высокое содержание взвесей и железа в воде. Следовательно, потребуется более качественная очистка стоков до поступления в ультрафиолетовую установку. 

Среди недостатков этого метода упоминают также отсутствие остаточного действия. Это означает, что не исключено повторное загрязнение воды при ее длительном хранении или транспортировке на большие расстояния. Нужно поддерживать и сами установки в стерильности, чтобы они не стали источником бактерий.