Очистка воды с помощью ультрафиолета
ЧТО ТАКОЕ УЛЬТРАФИОЛЕТОВОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ?
Ультрафиолетовое излучение является компонентом электромагнитного спектра и расположено между рентгеновскими лучами и видимым светом. Длина волны УФ от 200 до 400 нм. Ультрафиолетовое излучение делится на УФ-А, УФ-В и УФ-С. УФ имеет всестороннее применение. УФ-А используется для борьбы с летающими насекомыми. УФ-А в сочетании с УФ-В используется для соляриев. Для наших целей нам необходима группа УФ-С ( и часть Уф-В) с длиной волны между 200 и 320 нм. Эта группа отвечает за бактериологические свойства УФ-излучения (см.рис. 1).
МИКРОБИОЛОГИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ.
УФ является эффективным средством против всех микроорганизмов, включая бактерии, вирусы, грибки, плесень, дрожжи и водоросли, которые присутствуют в воде, воздухе и на поверхности. УФ-излучение с длиной волны 254 нм является наиболее эффективным при дезактивации бактерий, хотя вся длина волны между 200 и 320 нм более эффективна. Хотя все микроорганизмы могут быть уничтожены УФ, некоторые из них более устойчивы, чем другие. Эта разница будет объяснена позднее ("типы микроорганизмов"). Принципом дезинфекции является разрушение генетического ядра клетки.
ПОЧЕМУ ИСПОЛЬЗУЮТ УФ ДЛЯ ДЕЗИНФЕКЦИИ ВОДЫ?
Современные тенденции уводят от химической дезинфекции, которая на протяжении многих лет была единственным методом получения бактериологически чистой воды для промышленного и домашнего использования. Растет количество доказательств, что большинство химических дезинфектантов ( таких как хлор), имеют длительное опасное влияние на человеческий организм и окружающую среду.
Альтернативные хлорированию способы, такие как диоксид хлора (Сl02), озонирование и фильтрационные технологии тоже применяются, но они имеют свои недостатки. Сl02 является опасным в производстве и хранении, и для работы с ним необходим хорошо обученный персонал для обеспечения точного дозирования. Озон имеет те же недостатки и требует больших инвестиционных вложений. Активированный уголь в фильтрационных системах широко используется, но конструкция большинства фильтрационных систем является идеальной средой для микробиологического загрязнения. Ультрафиолетовая дезинфекция воды успешно используется на протяжении многих лет без каких-либо негативных отзывов. Из всех существующих методов дезинфекции воды УФ излучение считается одним из наиболее эффективных, экономных, быстрых и безопасных.
Преимущества УФ дезинфекции:
• высокая эффективность;
• низкие капитальные и эксплуатационные затраты;
• безопасность для окружающей среды;
• не влияет на вкус и запах воды;
• непосредственная дезинфекция;
• невозможность передозировки.
Преимущества использования УФ дезинфекции могут быть легко просуммированы. Химические и физические свойства очищенной воды не изменяются. Нет токсических компонентов.
Обслуживание не требует высокой квалификации и специального персонала. Для обеспечения все возрастающих требований по качеству дезинфекции воды, оборудование фирмы Atlantic Ultraviolet использует УФ лампы высокой мощности для больших потоков воды и оборудовано специальными контролирующими и регулирующими системами. Большие потоки воды не ограничивают применения УФ для очистки и полный бактериологический контроль гарантируется.
На протяжении многих лет, для получения микробиологически чистой воды используются химические дезинфекционные технологии. Большинство методов химической очистки используют небезопасные материалы, которые вступая в реакцию образуют токсические продукты. Использование УФ предлагает альтернативу, которая была успешно опробована без каких-либо негативных последствий. Ниже мы будем обсуждать возможные альтернативы ультрафиолету.
Хлорирование - это наиболее часто применяемая альтернатива для ультрафиолета. Недостатки хлора состоят в том, что в сочетании с гуминовыми кислотами, он образует канцерогенные вещества. При использовании хлора всегда существует возможность передозировки. При достижении максимально допустимой концентрации возникает опасность для человеческого организма. Хлор является неблагоприятным элементом для окружающей среды, и известно, что некоторые виды бактерий не реагируют на его присутствие. Хлорирование конечно является наиболее простой технологией, и большое количество людей используют его, не зная, что он опасен. Хлорирование требует очень низких первоначальных затрат, что для многих людей считается наиважнейшим преимуществом,
Озонирование - это другая альтернатива ультрафиолету.
Озон также имеет такой недостаток, как образование канцерогенных компонентов в комбинации с бромом. Как результат процесса дезинфекции образуются ассимилированные окисленные компоненты. Они являются идеальной пищей для бактерий и могли бы создать бактериологический рост. Максимально допустимая концентрация озона только 9 ppm. Озон часто используют в комбинации с УФ-излучением. Так как озон является очень дорогой технологией, он применяется только в ситуациях где другие технологии не могут гарантировать качественный процесс дезинфекции.
Хотя эти технологии считаются самостоятельными методами дезинфекции, они также могут быть использованы в комбинации с УФ или в дополнение к УФ. В таблице 1 представлено краткое описание всех методов.
| Взвешенное вещество | Приблизительный размер частичек, мм | Длительность осаждения частичек на глубину 1 м |
| Песок: - крупный - средний - мелкий |
0,5 0,1 |
20 сек 2,5 мин |
| Ил: - крупный - мелкий |
0.01 -0.005 |
4- 18 час |
| Глина: - крупная - тонкая |
0.0001 -0.0005 |
0.5-2 меc |
| Коллоидные частички | 0.0002 - 0.000001 | 4 года |
В безалкогольной промышленности промывка сетей химикатами и паром применяется периодически для предотвращения роста бактерий. Для большей экономии применяют УФ для предотвращения высоких расходов, возникновения вкуса и запаха или загрязнения окружающей среды. Остаток убитых погибших микроорганизмов после УФ не является пищей для выживших. Следовательно возможность роста бактерий после УФ ограничена.
