Современные методы обеззараживания воды

В мировой практике требования к минимальной дозе облучения варьируются в пределах от 16 до 40 мДж/см², что обусловлено необходимостью обеспечения определенной степени инактивации в отношении вирусов и цист простейших. Практика и исследования, проведенные в России, позволяют выбирать дозу облучения в диапазоне от 16 до 45 мДж/см², в зависимости от физико-химического качества воды, вида источника водоснабжения, количества и типа микроорганизмов в обеззараживаемой воде. Для достижения необходимого эффекта обеззараживания УФ-облучение должно применяться в дозе: не менее 16 мДж/см² для воды из подземных источников I класса и питьевых вод; не менее 25 мДж/см² для воды из подземных источников II, III класса и поверхностных источников; не менее 30 мДж/см² для бытовых и городских сточных вод; не менее 40 мДж/см² для любого типа вод при неблагоприятной эпидемической ситуации. Под неблагоприятной эпидемической ситуацией подразумевают систематическое обнаружение колифагов в питьевой воде и энтеровирусов в источнике и питьевой воде и (или) наличие водных вспышек энтеровирусных заболеваний.

Рекомендуемые дозы облучения в зависимости от качества воды по данным МУК 4.3.2030-05 «Санитарно-вирусологический контроль эффективности обеззараживания питьевых и сточных вод УФ-облучением» приведены в табл. 6.

При УФ-облучении воды не существует проблемы передозировки. Повышение дозы не приводит к гигиенически значимым неблагоприятным изменениям свойств воды и образованию побочных продуктов.

Совместное применение УФ-облучения и хлора при подготовке питьевой воды повышает надежность обеззараживания в отношении вирусов.

6.3. Аппаратурное оформление

УФ-стерилизатор представляет собой металлический корпус, внутри которого находится бактерицидная лампа. Она в свою очередь помещается в защитную кварцевую трубку, вода омывает её, обрабатывается ультрафиолетом и, соответственно, обеззараживается. В одной установке может быть несколько ламп.

Современные конструкции ламп обеспечивают необходимую мощность излучения на длине волны 253,7 нм, и этой мощности достаточно, чтобы в течение 3–5 с бактерицидное действие было максимальным.

Эффективность уничтожения бактерий и вирусов при этом составляет 99,9 %. При таком значении длины волны защитные чехлы должны изготавливаться из специальных материалов (увиолевое стекло, флюорит, кварцевое стекло и др.), так как, например, обычное оконное стекло непрозрачно для УФ-лучей с длиной волны меньше 320 нм.

Для оперативного санитарного и технологического контроля эффективности и надежности обеззараживания воды ультрафиолетом, как и при хлорировании и озонировании, применяется определение бактерий кишечной палочки (БГКП). Их использование для контроля качества воды, обработанной ультрафиолетом, основывается на том, что основной вид этой группы бактерий Е-coli обладает одним из самых больших коэффициентов сопротивляемости к этому типу воздействия в общем ряду энтеробактерий, в том числе и патогенных.

6.4. Рынок ультрафиолетовых обеззараживателей

На российском рынке водных технологий широко представлены как отечественные, так и зарубежные производители УФ-оборудования. Однако даже самое современное оборудование при неправильной эксплуатации может оказаться неэффективным. Наличие единых требований к конструкции и условиям применения УФ-оборудования позволяет, вне зависимости от производителя унифицировать контроль за ним, повысить качество продукции и надежность технологии.

Основное назначение данных требований – контроль за обеспечением требуемой дозы облучения, т. е. за эффективностью обеззараживания.

Помимо указанных общих технических требований, для каждого типа воды рекомендуются свои дозы облучения и условия применения.

Основным элементом установки УФ-обеззараживания является специальная лампа, которая и является источником УФ-излучения. Очень важными динамическими характеристами УФ-лампы являются скорость изменения мощности и срок службы источника излучения. Как показывает практика, в конце своего срока службы мощность излучения лампы составляет всего четверть от номинального значения.

Таблица 6

* Колифаги выделяют без концентрирования.

Известными производителями УФ-ламп являются AtlanticUltraviolet (США), UV-technik (Германия), Hanovia (Великобритания), TUV фирмы Philips (Голландия), которые имеют гарантированный срок службы в непрерывном режиме до 12 тыс. ч, со спадом мощности бактерицидного потока после 5 тыс.ч. – не более 15 %.

Отечественная промышленность выпускает ртутные лампы низкого давления мощностью от 10 до 100 Вт (например, марки ДБ).

Изделия названных компаний используются многими отечественными и зарубежными производителями, выпускающими установки для обеззараживания воды.