Ультрафиолетовое обеззараживание воды, плюсы и минусы технологии

Для уничтожения болезнетворных микроорганизмов подготовку питьевой воды организуют с применением облучения жидкости УФ-излучением. Детальное изучение технологии поможет выявить проблемы, возникающие в процессе эксплуатации. Чтобы выбрать лучший вариант, следует ознакомиться с альтернативными технологиями.

В чем преимущества и недостатки ультрафиолетового обеззараживания воды

В перечень плюсов этого способа специалисты включают:

• высокую эффективность воздействия на большинство видов микроорганизмов – бактерий, вирусов и др.;
• отсутствие токсичных и коррозийно-активных реагентов;
• выполнение обработки без появления в жидкости вредных продуктов химических реакций;
• минимальное время рабочего цикла (25±5 секунд);
• простоту эксплуатации;
• компактность типовой системы.

Недостатки обеззараживания воды ультрафиолетовыми лучами:

• уничтожение микробов происходит при точной настройке рабочих параметров (длительность обработки, мощность УФ-излучения)
• необходима регулярная очистка защитной колбы;
• интенсивность светового потока существенно уменьшается в рабочей зоне при высокой концентрации взвесей;
• возможно вторичное заражение обработанной жидкости.

Отдельные контрольные параметры зависят от варианта исполнения комплекта оборудования. Бюджетные модели доступны по цене, но их обслуживание сопряжено с выполнением регламентных работ вручную.

Автоматизированные станции оснащены:

• датчиком интенсивности УФ-излучения;
• устройством включения электропитания после начала движения жидкости в магистрали;
• модулями механической/ химической очистки.

Соответствующие дополнения упрощают обращение с техникой, но значительно увеличивают стоимость и снижают общий уровень надежности.

Отдельные затруднения вызывает выбор лампы. Модели низкого давления создают излучение с максимумом спектра на самой эффективной длине волны – 253,7 нм. Это воздействие разрушает ДНК и мембраны клеток. Но некоторые микроорганизмы обладают способностью к самовосстановлению, что ухудшает параметры дезинфекции. Обозначенную особенность учитывают при обработке воды в бассейне, дополняя антисептические процедуры хлорированием.

Лампы среднего давления излучают в более широком диапазоне, поэтому кроме бактерий и вирусов способны разрушать хлорамины. Эти примеси накапливаются в бассейнах. Они вызывают аллергические реакции, формируют неприятные запахи. Преимуществом излучателей данной категории является компактность. Их средний срок службы меньше по сравнению с аналогами низкого давления 10 000 против 12 000 часов соответственно.

Для корректного проектирования и определения затрат при выборе системы ультрафиолетового обеззараживания воды надо учесть:

• расчетный срок службы колбы (защитных стеклянных трубок) – от 10 до 15 (от 6 до 8) лет соответственно;
• скорость протока в рабочей зоне;
• минимальную дозу облучения для эффективной обработки – от 16 до 40 мДж/ см кв. при подключении к разным источникам по методическим указаниям Минздрава РФ.

Очистку прозрачной колбы в домашних условиях выполняют с помощью уксуса, лимонной кислоты. В промышленных технологиях для этой операции применяют гидросульфит натрия.

Аналоги технологии

Для объективного анализа нужен подробный обзор других способов обработки. Производители предлагают несколько решений, которые можно применить вместо установки обеззараживания воды ультрафиолетовым излучением.

1. Электромагнитная обработка воды
2. Установка половолоконного фильтра
3. Хлорирование воды

Электромагнитная обработка

Эту технологию традиционно используют для борьбы с накипью. Силовое электромагнитное поле трансформирует нужным образом мельчайшие кристаллические образования. Такая обработка, в частности, может использоваться для предотвращения осаждения кальциевого налета на внешней поверхности стеклянной трубки в УФ-установке.

При расширении частотного диапазона и увеличении амплитуды сигнала, подаваемого на катушку индукции, возникает дополнительный полезный эффект – уничтожение микроорганизмов. Соответствующее силовое воздействие изменяет электрический заряд на поверхности бактерий, увеличение осмотического давления и разрыв оболочки оболочке. Антисептические свойства сильного поля подтверждены испытаниями в профильном НИИ.

Проверка выполнялась с применением серийного аппарата АкваЩит:

• серия Pro;
• мощность генератора – 20 Вт;
• диапазон рабочих частот – от 1 до 50 кГц.

Для установки этого оборудования врезка в магистраль не нужна – катушка наматывается на трубу. Электроника поддерживает оптимальные рабочие параметры генератора без вмешательства со стороны пользователя.

Установка половолоконного фильтра

Вместо уничтожения можно применить извлечение вирусов и бактерий из потока жидкости преградой с микроскопическими отверстиями. Этот принцип реализован в бытовых установках обратного осмоса, которые применяются для подготовки качественной питьевой воды.

Аналогичный результат, но с увеличенной производительностью (1-18 тыс. л/ час), обеспечивает Акварис. Под этим брендом на рынке представлены установки с особыми мембранами, которые собраны из пучков полых волокон. Рабочие модули выпускаются в промываемом исполнении, поэтому их срок службы достигает 3-5 лет. Действительное время эксплуатационного периода ограничено установленным для всех моделей одинаковым ресурсом – не более 500 000 литров.

Хлорирование

Процедуру добавления в обрабатываемую воду жидкого хлора выполняют с учетом рекомендаций по содержанию действующего вещества не более 1,5 мг на литр. Точная дозировка зависит от общей концентрации органики, окисляющихся компонентов.

Преимуществами этого метода являются:

• низкая цена реагента;
• длительное последействие;
• удаление цветности, железа, других примесей.

В перечень характерных минусов специалисты включают:

• высокую коррозийную активность;
• риск образования дихлорбромметана, хлороформа, других опасных для здоровья человека веществ;
• сложность очень точной настройки техпроцесса для получения хорошего результата.

Следует исключить при выборе этой технологии проникновение хлора в организм через кожные покровы и дыхательные пути. При необходимости, отдельным этапом водоподготовки устраняются остатки реагента.

Популярные производители установок и систем ультрафиолетового обеззараживание питьевой воды

Чтобы выполнить обработку корректно, следует пользоваться качественным оборудованием. Для ускорения поиска можно рассмотреть особенности производственных программ надежных профильных компаний.

НПО ЛИТ

Это предприятие обладает богатым опытом деятельности в области разработки (выпуска) систем ультрафиолетового обеззараживания воды. Компания основана в 1991 году. Ее продукцию применяют для оснащения профессиональных очистительных станций в России, Венгрии, Китае, других странах.

Особенности оборудования серии Master:

• управление с автономного пульта и дистанционное, подключение к АСУ;
• функция химической промывки;
• оснащение амальгамными лампами с увеличенным сроком службы – до 16 тыс. часов;
• усиленные камеры с допустимым давлением до 16 атм.

Sterilight (Viqua)

Для обеззараживания питьевой воды под этим брендом выпускаются установки с упрощенной конструкцией. Состав типового комплекта:

• стальной корпус;
• лампа Sterilume-HO с ресурсом до 9000 часов;
• защитное кварцевое стекло;
• блок питания.

AquaPro

В каталоге этого бренда можно найти недорогую установку ультрафиолетового обеззараживания воды для бытового применения. В базовом исполнении предлагается составной корпус, изготовленный с применением полимерных элементов.

Где купить лампы для обеззараживания воды ультрафиолетовым излучением?

Серийные стандартные изделия можно найти в ассортименте торговой сети соответствующего бренда. При выборе типа ультрафиолетовой лампы для обеззараживания воды следует учитывать рассмотренные в обзоре особенности, рекомендации. Для расчета системы водоподготовки на основе расширенного лабораторного анализа примесей в источнике следует обратиться к опытному специалисту.

Цены, плюсы и минусы

Для комплексной оценки приведем данные о стоимости типовых изделий.

Обеззараживание воды ультрафиолетовыми лучами выглядит экономичным решением только при поверхностном изучении темы. Для точного расчета следует учесть увеличение затрат при повышении производительности до скорости типовой магистральной обработки, а также по следующим позициям регламентных работ:

• очистка защитного кожуха;
• замена стекла, ламп;
• расход электроэнергии.

Изменение состава примесей в поступающей воде надо корректировать своевременно. Сложно поддерживать заданный уровень эффективности при существенном увеличении потребления. Оборудование этой категории не выполняет функции фильтра, поэтому в комплект оборудования придется добавить соответствующие рабочие модули. Автоматизация технологии стоит дорого.

Аналогичные затруднения возникают при организации обеззараживания воды хлорированием. При выборе этого варианта придется обеспечить безопасное обращение с действующими регентами, финишную очистку.

Выводы и рекомендации

Устранить лишние проблемы и затраты можно с помощью электромагнитной обработки в паре с половолоконной фильтрацией. Этот комплект выполняет обеззараживание без точного инженерного расчета и наладки. Он обеспечит защиту от накипи, подготовку качественной питьевой воды. Для уменьшения нагрузки на сменный модуль понадобится только предварительное удаления сравнительно крупных примесей с размерами от 5 мкм.