Что интересного вы сможете узнать из содержания этой статьи:
1. Для чего обеззараживают воду
2. Принцип действия и область применения УФ установок
1. Для чего обеззараживают воду
Для начала надо понять, для чего используется ультрафиолетовое излучение. Это волны электромагнитного характера длиною до 400 нм. На сегодняшний день данный способ обеззараживания один из самых эффективных и универсальных. Его можно совмещать с другими методами. Например, хлорированием или обеззараживанием гипохлоритом натрия. Но такой способ чаще неприемлем для питьевой воды, так как используются химические вещества, способные оставлять продукты распада. Итак, зачем же вообще обеззараживать воду. Всем известно, что в воде находятся вирусы и бактерии, так же могут присутствовать органические элементы. Использовать такую воду не рекомендуется не то что в качестве питьевой, но и в промышленности. Каждый тип воды должен строго соответствовать нормам. Для питьевой воды существует ГОСТ Р 51232-98.
Обеззараживание является важным этапом водоподготовки в любой сфере. Если не удалять вирусы они могут нанести вред организму, если вода используется в питьевых целях. В производстве эксплуатация воды, населенной бактериями, негативно отразится на качестве продукции.
Для обеззараживания ультрафиолетом самая оптимальная длина волн от 250 до 270 нм. Доказано, что именно такой диапазон позволяет быстро убивать все бактерии. Волны проникают в саму структуру патогенов, разрушая её и не позволяя делиться. Такой способ очень удобен тем, что не применяются реагенты, позволяя сохранить все полезные качества воды. Сегодня эта технология используется во многих сферах жизни. Ультрафиолетом обеззараживают бассейны, скважинную воду, питьевую, сточные воды и другие. При этом с развитием технологий расширяется область применения обеззараживания.
2. Принцип действия и область применения УФ установок
Ультрафиолетовое оборудование это трубки из нержавеющей стали с прикрепленными внутри бактерицидными лампами. Которые находятся в кварцевом корпусе. Нержавеющая сталь не подвергается коррозии и другим негативным воздействиям. А кварцевый чехол для ламп необходим для предотвращения контакта ламп с водой. Кроме этого, в состав установки входит датчик плотности, пульт управления и блок для промывания чехлов. Пульт управления служит контроллером для выявления неисправностей в процессе работы. А блок промывки позволяет очистить внутреннюю поверхность ламп от накопившихся отложений.
Принцип действия очень простой. Вода проходит сквозь корпус, получая необходимую дозу облучения ультрафиолетом. При этом кварцевые чехлы предотвращают контакт воды с лампой. Само излучение получается от испарения определенного компонента, находящегося в корпусе лампы. Зачастую используют ртуть. Для корректного обеззараживания длину волны необходимо контролировать. Как правило, это зависит от давления внутри лампы.
Рис. 1 Принцип действия уф стерелизатора
Существует несколько видов ламп. В установках водоочистки чаще всего применяются лампы низкого давления, которые имеют длину волны 260 нм. Её вполне достаточно для полного уничтожения вирусов. Кроме того такие лампы имеют более длительный срок службы и более энергоэффективны.
Рис. 2 Сменные лампы уф стерелизатора
Способность ультрафиолета очищать воду можно объяснить фотохимической реакцией структуры ДНК и РНК. Излучение очень эффективно при борьбе с патогенными элементами. Дело в том, что ультрафиолет проходит через микроорганизмы и доза излучения зависит от прохождения волн в воде. При измерении этого коэффициента возможно наиболее точно подобрать оборудование. При этом, в отличие от химического обеззараживания, отсутствует верхняя граница нормы.
Благодаря свой эффективности и неприхотливости в работе ультрафиолетовые установки используются во всех сферах жизнедеятельности. Особенно они удобны в тех местах, где использование химических веществ недопустимо. Например в процессе очистки питьевой воды. УФ установки – заключительный этап водоподготовки. Они могут устанавливаться при производстве бутилированной воды, алкогольной продукции. Вся пищевая промышленность использует ультрафиолет для обеззараживания. В бытовом сегменте установки используются в школах и детских садах, обеззараживании бассейнов, в фармакологии. На промышленных предприятиях благодаря УФ установкам обеззараживают сточные воды. Для них также существуют определенные нормы при утилизации.
Способ обеззараживания в разных УФ устройствах одинаковый. Очистка от бактерий происходит путем облучения ультрафиолетом. Различия заключаются в производительности систем. Данный способ предполагает непрерывное обеззараживание. На это влияет расход воды. Для увеличения производительности можно было бы установить накопительный бак, но в этом случае обработка ультрафиолетом не будет эффективна. Потому что допускается повторное заражение.
Разная доза облучения. В этом случае важную роль играет состав воды. Если она мутная или содержит в себе большое количество нерастворенных частиц, ультрафиолетовым волнам будет сложно проникать сквозь толщу. В этом случае увеличивается доза облучения.
На условия обеззараживания влияет вид органических загрязнений. Разные типы вирусов и бактерий имеют разную устойчивость. Так же следует учитывать их количество. Подобрать оптимальный вариант обеззараживания поможет изменение мощности ламп.
Самостоятельно можно определить только производительность. Остальные пункты требуют лабораторного химического анализа воды.
 |
 |
Рис. 2 Бытовая и промышленная установка уф обеззараживания
4. Преимущества и недостатки
Как и у любого метода, обеззараживание ультрафиолетом имеет свои преимущества и недостатки.
Преимущества:
- Позволяет уничтожить до 99% патогенов. Благодаря правильно подобранной мощности УФ установка способна справиться практически со всеми бактериями и вирусами.
- Абсолютная безопасность. При облучении ультрафиолетом не используется никаких реагентов. УФ установки не вызывают отложений и не оставляют продукты распада.
- Органолептические свойства воды остаются прежними. Ультрафиолет никак не влияет на структуру воды, оставляя её естественный вкус.
- Доза облучения корректируется автоматически.
- Превышения дозы облучения, в отличие от химического обеззараживания, не несет вреда для здоровья.
- Быстрое обеззараживание. Полное очищение определенного объема воды длится не более 10 секунд. Именно столько времени требуется волнам, чтобы пройти сквозь воду.
- Низкие расходы на эксплуатацию. Опять же сравнивая с обеззараживанием реагентами, не требуется расходов дезинфекторы.
- Низкие затраты электроэнергии.
Недостатки:
- Несмотря на свою универсальность, некоторые микроорганизмы ультрафиолет удалить не в силах. Некоторые типы бактерий имеют высокую устойчивость. В данном случае следует поменять тип очистки.
- Контроль взвешенных частиц. Чем больше наполнена вода взвесями и нерастворенными элементами, тем ниже эффективность облучения
- Предварительная водоподготовка. Не зря обеззараживание является финишным этапом процесса водоочистки. Перед облучением, для большего эффекта, желательно удалить все примеси.
- Возможность повторного заражения. Обеззараживание ультрафиолетом не дает гарантии, что вода снова не наполнится бактериями. Они могут находиться в трубах или в элементах оборудования уже после прохождения этапа обработки.
Несмотря на присутствие минусов, УФ установки являются приоритетными, когда дело касается обеззараживания воды. Как отдельный способ водоочистки не используется. Обычно в сочетании с несколькими видами фильтрации. На рынке представлено много вариантов установок, различающиеся по стоимости и характеристикам. Поэтому при выборе оборудования стоит узнать принцип работы УФ устройств и сделать химический анализ воды. Обязательно обратить внимание на тип патогенов, температуру воды, скорость потока и степень обеззараживания. Как уже выяснили не все микроэлементы можно устранить ультрафиолетом, от температуры воды зависит давление лампы. УФ установки с низким давлением не способны эффективно работать при высоких температурах. При выборе оборудования также стоит обратить внимание на назначение. При обработке воды для питья нужна полная очистка и присутствие даже минимального количества патогенов недопустимо. В случае, например, воды на утилизацию степень дезинфекции может быть ниже.
