Обеззараживание воды ультрафиолетом, хлором, озоном

Установка ультрафиолетового излучения на водопроводной станции в Lovo и ее влияние на характеристики сети водоснабжения.

АННОТАЦИЯ.

Компания Stockholm Water имеет две водопроводные станции, в Lovo и в Norsborg, снабжающие водой около миллиона людей в районе Стокгольма. На одной из двух производственных линий водопроводной станции в Lovo, на которой ранее применялось обычное хлорирование (последовательное добавление сульфата аммония и гипохлорита натрия), была введена ультрафиолетовая дезинфекционная установка и внедрено добавление приготавливаемого монохлорамина. Одной из причин использования ультрафиолетового излучения и приготавливаемого монохлорамина было стремление достичь более эффективной дезинфекции воды

Другой важной причиной было то, что хлорирование воды с повышенным содержанием гумуса приводит к образованию хлорсодержащих побочных продуктов и биологических разлагающихся органических веществ (АОС)

Ультрафиолетовая установка состоит из двух модулей низкого давления Wedeco ряда К, каждый производительностью 3000 м3/ч. Каждый модуль имеет 108 ламп. Несмотря на большое количество ламп, мы обнаружили, что техника низкого давления более экономична из-за того, что она потребляет меньшее количество энергии. Перед принятием решения о внедрении этой технологии на другой производственной линии и на других водопроводных станциях была запущена большая программа взятия проб и анализа воды для выявления влияния новой стратегии дезинфекции воды. У нас были хорошие возможности исследовать влияние изменения стратегии дезинфекции воды, т. к. на водопроводной станции в Lovo на новую технологию была переведена только одна из двух линий, а на другой продолжалось применение обычного хлорирования воды. Кроме прочего, эти две линии поставляют воду в разные сегменты водопроводной сети. Бактериальные тесты были сконцентрированы в основном вокруг подсчета количества гетеротрофных пластин (НРС). Было установлено, что снижение НРС в ультрафиолетовых установках эквивалентно трем единицам логарифмической шкалы. Однако величина НРС быстро растет в трубах и емкостях непосредственно за ультрафиолетовой установкой. Испытания показали, что комбинация ультрафиолетовой дезинфекции и добавления приготавливаемого хлорамина не приводит к образованию заметного количества ТНМ.

ВВЕДЕНИЕ.

В Швеции предприятия по обработке поверхностных вод составляют только около 10% общего количества предприятий водоснабжения, но они снабжают водой около 50% населения. В качества средства дезинфекции питьевой воды обычно используется хлор, и хлорирование является наиболее частым методом дезинфекции воды, применяемым в Швеции. Грунтовые воды подаются обычно без предварительной обработки, но иногда они обрабатываются ультрафиолетовым излучением.

В Швеции эксплуатируется около тысячи ультрафиолетовых установок, работающих на водопроводных станциях и в системах водоснабжения. Основными деталями таких ультрафиолетовых установок являются лампы низкого давления для обработки поверхностных и грунтовых вод

В последние годы большое внимание уделяется альтернативным методам, не использующим хлорирование. На крупных водопроводных станциях и других предприятиях водоснабжения, ведущих обработку поверхностных вод, предпочтение чаще всего отдается ультрафиолетовой дезинфекции воды

СТРАТЕГИЯ ДЕЗИНФЕКЦИИ ВОДЫ.

Примечания

1. Рябцев А. Н. // Физическая энциклопедия / Гл. ред. А. М. Прохоров. — М.: Большая Российская энциклопедия, 1998. — Т. 5. — С. 221. — 760 с. — ISBN 5-85270-101-7.
2. .
3. Бобух, Евгений . Дата обращения 6 ноября 2012.
4. Советская энциклопедия
5. Л. Б. Борисов Медицинская микробиология, вирусология и иммунология. — МИА, 2005. — С. 154—156
6. . docs.cntd.ru. Дата обращения 15 февраля 2018.
7. ГОСТ Р 53491.1-2009 Бассейны. Подготовка воды. Часть 1. Общие требования (DIN 19643-1:1997)
8. . // hindu.com. Дата обращения 17 июня 2012.
9. . // phys.org. Дата обращения 17 июня 2012.
10. Александр Сергеев. . Плакаты — Электромагнитное излучение. elementy.ru (2009). Дата обращения 27 октября 2019.

Технология Уф обеззараживания

УФ обеззараживание основано на принципе действия ртутных ламп высокого и низкого давления (включая амальгамные лампы), которые являются источниками излучения ультрафиолетовых лучей. Единичная мощность ламп высокого давления составляет несколько кВт, а ламп низкого давления — десятки и сотни ватт. В то же время ртутные лампы низкого давления обладают большим ресурсом и более высоким КПД. Амальгамные лампы отличаются большей энергоэффективностью, чем лампы высокого давления, но УФ обеззараживатель амальгамных ламп менее компактен.

Промышленные системы Уф обеззараживания должны размещаться с учетом не только типа и количества ламп, дозы уф излучения, но и физико-химических показателей среды, общих эксплуатационных условий.

Преимущества УФ технологии

-УФ обеззараживание воды, поверхностей — высокоэффективная технология, не требующая дополнительной очистки, способная нейтрализовать действие многих видов микроорганизмов и цистов. Очистка воды ультрафиолетом обеззараживает вирусы, которые устойчивы к методу хлорирования

— УФ обеззараживатель не оказывает влияния на физико-химические свойства воздуха, воды и не образует побочных продуктов

— Установка УФ обеззараживания не требует больших капитальных вложений и высокого энергопотребления

— Установки обеззараживания воды УФ отличаются компактностью, просты в эксплуатации, не требуют повышенных мер безопасности.

Стерилизация ультрафиолетом

Для уничтожения бактериологического загрязнения (микробы, вирусы) применяются ультрафиолетовые стерилизаторы. Стальные камеры внутри оборудованы УФ лампами, помещенными в специальные кварцевые чехлы, предохраняющими от контакта ламп с водой. Ультрафиолетовые лучи нейтрализуют все находящиеся в воде опасные микроорганизмы и цисты простейшие. Современные бактерицидные лампы могут прослужить до полутора лет при непрерывной эксплуатации. Бактерицидные лампы производят высокоэффективную очистку. В очищенной воде не остается хлорорганических соединений (в отличие от хлорирования) и примесей озона, который является чрезвычайно сильным окислителем. Лампы снабжены контрольным пультом и сигнализатором, извещающим о неисправности.

Обеззараживание воды в локальной системе водоснабжения

УФ обеззараживатель воды необходим и в том случае, если она поступает к потребителю не из централизованной системы водоснабжения, а из локальной. Дезинфекция проводится после первичной очистки от механических примесей. При выборе системы установки рассчитываются суточные нормы потребления воды. Уф обеззараживатель с помощью бактерицидных установок уничтожает болезнетворные микроорганизмы, опасные для здоровья вирусы. Метод более экологичен по сравнению с хлорированием. Обеззараживание с помощью хлора – метод экономичный, но имеет некоторые недостатки: вероятность появления аллергических реакций, ощутимый хлорный запах. Под воздействием ультрафиолетовых лучей ламп уничтожение опасных микроорганизмов и возбудителей инфекционных заболеваний происходит на клеточном уровне.

При дезинфекции воды в водоемах (например, бассейне) используется эффективный метод обеззараживания с помощью активного кислорода. В случае, если возникает необходимость удаления мельчайших частиц, которые фильтр не улавливает, применяется метод коагуляции. К высокоэффективному методу относится одновременное использование ультрафиолетовых лучей и ультразвука. При этом не ухудшаются вкусовые качества и не появляется запах.

Ультрафиолетовое обеззараживание сточных вод

В составе сточных вод могут находиться возбудители инфекционных заболеваний, опасные ядовитые вещества, канцерогены, радиоактивные элементы. При очистке воды с помощью химических реагентов часто имеет место экологически небезопасный побочный результат. УФ обеззараживатель воды, в основе которого экологически чистый метод, в результате процесса очистки не дает побочного эффекта. УФ обеззараживание сточных вод разрушает хлорамин и снижает уровень свободного хлора, что препятствует попаданию в водоемы хлоросодержащих веществ. УФ обеззараживание воды с помощью дезактивационных устройств – современный метод очистки, не требующий больших эксплуатационных затрат.

Сегодня промышленные системы УФ обеззараживания представляют широкий ряд стандартного типового оборудования, зарекомендовавшего себя качественным, эффективным и высокотехничным.

Дезинфекция стоков ультрафиолетом

Данный метод очистки заслуживает особого внимания. В отличие вышеописанных способов, очистка ультрафиолетом является физическим процессом, поэтому исключено образование любых химических соединений, способных нанести вред человеку.

Система ультрафиолетового обеззараживания сточных вод

Применение именно такой очистки рекомендовано по многим причинам:

• Уникальные дезинфицирующие свойства, ультрафиолет губителен для всех опасных микроорганизмов и спор.
• Обеззараживание ультрафиолетом происходит за счет внутриклеточных реакций, происходящих в бактериях, поэтому на саму воду не оказывается никакого влияния.
• Время выполнения процесса минимально, поэтому возможно его применение в проточных системах очистки.
• Себестоимость такой дезинфекции на порядок ниже, чем у других способов.
• Применение установок УФ очистки не несет потенциальной опасности для человека.
• Современное оборудование для выполнения подобного процесса малогабаритно и не требует огромных производственных площадей. Кроме того, новейшие разработки позволили полностью автоматизировать процесс. Современные электронные системы самостоятельно определяют степень загрязнения воды и задают оптимальную программу работы.

Альтернативные методы очистки сточных вод являются достаточно дорогостоящими, поэтому мы не будем их рассматривать.

Кроме очистки стоков немалую проблему представляют собой и осадки сточных вод. Все твердые фракции, которые были отделены от стоков в процессе механической обработки, являются потенциально опасными. Без соответствующей обработки они представляют угрозу возникновения не только локальных участков заболеваний, но даже эпидемий.

Для решения подобной проблемы применяются разнообразные методы, начиная от простой засыпки известью, заканчивая высокотехнологическими способами. Выполнить обеззараживание осадков сточных вод можно биологическим и термическим воздействием на осадочную массу, можно также прибегнуть к устройствам, основанным на физических принципах воздействия. Для этих целей применяют ультрафиолет, ультразвук, высокочастотные токи и даже радиацию.

И хотя существующие методы дезинфекции далеки от совершенства, радует тот факт, что человечество стало всерьез задумываться над проблемой, значит, у нас еще есть шанс.