تطهير المياه بالأشعة فوق البنفسجية والكلور والأوزون

تركيب الأشعة فوق البنفسجية في محطات المياه في لوفو وأثرها على خصائص شبكة إمدادات المياه.

حاشية. ملاحظة.

يوجد في مياه ستوكهولم محطتان مائيتان ، في لوفو ونورسبورج ، تزودان بالمياه حوالي مليون شخص في منطقة ستوكهولم. أدخل أحد خطي إنتاج محطات المياه في Lovo ، والذي استخدم سابقًا الكلورة التقليدية (إضافة متتابعة لكبريتات الأمونيوم وهيبوكلوريت الصوديوم) ، وحدة تطهير بالأشعة فوق البنفسجية وأدخل إضافة أحادي الكلورامين المحضر. كان أحد أسباب استخدام الأشعة فوق البنفسجية ومونوكلورامين المحضر هو الرغبة في تحقيق تطهير أكثر فعالية للمياه.

سبب آخر مهم هو أن معالجة المياه الغنية بالكلور تؤدي إلى تكوين منتجات ثانوية تحتوي على الكلور ومواد عضوية قابلة للتحلل (BOC).

تتكون وحدة الأشعة فوق البنفسجية من وحدتي ضغط منخفض من نوع Wedeco series K ، كل واحدة بسعة 3000 متر مكعب / ساعة. كل وحدة بها 108 مصباح. بالرغم من كثرة المصابيح ، وجدنا أن تقنية الضغط المنخفض أكثر اقتصادا لأنها تستهلك طاقة أقل. قبل اتخاذ قرار إدخال هذه التقنية إلى خط إنتاج آخر ومحطات مائية أخرى ، تم إطلاق برنامج كبير لأخذ عينات المياه وتحليلها لتحديد تأثير استراتيجية تطهير المياه الجديدة. كنا في وضع جيد للتحقيق في تأثير تغيير استراتيجية تطهير المياه حيث تم تحويل خط واحد فقط من الخطين إلى التكنولوجيا الجديدة في محطات المياه في لوفو ، بينما استمرت معالجة المياه بالكلور التقليدية على الآخر. من بين أمور أخرى ، يقوم هذان الخطان بتزويد المياه لشرائح مختلفة من شبكة إمدادات المياه. تركزت الاختبارات البكتيرية بشكل أساسي حول حساب عدد الصفائح غير المتجانسة (HPLs). وجد أن تقليل HPC في التركيبات فوق البنفسجية يعادل ثلاث وحدات من المقياس اللوغاريتمي. ومع ذلك ، تزداد قيمة HPC بسرعة في الأنابيب والأوعية مباشرة بعد وحدة الأشعة فوق البنفسجية. أظهرت الاختبارات أن الجمع بين التطهير بالأشعة فوق البنفسجية وإضافة الكلورامين المحضر لا يؤدي إلى تكوين كمية ملحوظة من THM.

المقدمة

في السويد ، تمثل مرافق معالجة المياه السطحية حوالي 10٪ فقط من إجمالي إمدادات المياه ، لكنها توفر المياه لنحو 50٪ من السكان. يشيع استخدام الكلور كمطهر لمياه الشرب ، وتعد المعالجة بالكلور أكثر طرق تطهير المياه شيوعًا المستخدمة في السويد. عادة ما يتم توفير المياه الجوفية دون معالجة مسبقة ، ولكن في بعض الأحيان يتم معالجتها بالأشعة فوق البنفسجية.

يوجد في السويد حوالي ألف وحدة تعمل بالأشعة فوق البنفسجية في محطات المياه وأنظمة الإمداد بالمياه. الأجزاء الرئيسية لمصانع الأشعة فوق البنفسجية هي مصابيح الضغط المنخفض لمعالجة المياه السطحية والجوفية.

في السنوات الأخيرة ، تم إيلاء الكثير من الاهتمام للطرق البديلة التي لا تستخدم الكلورة. في محطات المياه الكبيرة ومؤسسات الإمداد بالمياه الأخرى التي تعالج المياه السطحية ، تُعطى الأفضلية في أغلب الأحيان لتطهير المياه بالأشعة فوق البنفسجية.

استراتيجية تطهير المياه.

ملحوظات

1. Ryabtsev A. N. // الموسوعة الفيزيائية / الفصل. إد. إيه إم بروخوروف. - م.: الموسوعة الروسية الكبرى ، 1998. - V. 5. - S.221. - 760 ص. - ردمك 5-85270-101-7.
2. .
3. بوبوخ ، يفغيني . تم الاسترجاع 6 نوفمبر ، 2012.
4. الموسوعة السوفيتية
5. إل بوريسوف علم الأحياء الدقيقة الطبية وعلم الفيروسات وعلم المناعة. - وزارة الداخلية ، 2005. - S. 154-156
6. . docs.cntd.ru. تم الاسترجاع 15 فبراير ، 2018.
7. حمامات GOST R 53491.1-2009. تحضير الماء. الجزء الأول: المتطلبات العامة (DIN 19643-1: 1997)
8. . // hindu.com. تم الاسترجاع 17 يونيو ، 2012.
9. . //phys.org. تم الاسترجاع 17 يونيو ، 2012.
10. الكسندر سيرجيف. . ملصقات - إشعاع كهرومغناطيسي. elementy.ru (2009). تم الاسترجاع 27 أكتوبر 2019.

تكنولوجيا التطهير بالأشعة فوق البنفسجية

يعتمد التطهير بالأشعة فوق البنفسجية على مبدأ مصابيح الزئبق ذات الضغط العالي والمنخفض (بما في ذلك مصابيح الملغم) ، التي تنبعث منها الأشعة فوق البنفسجية. تبلغ قوة وحدة مصابيح الضغط العالي عدة كيلوواط ، ومصابيح الضغط المنخفض - عشرات ومئات الواط. في الوقت نفسه ، تتمتع مصابيح الزئبق منخفضة الضغط بعمر خدمة أطول وكفاءة أعلى. تعتبر مصابيح الملغم أكثر كفاءة في استخدام الطاقة من مصابيح الضغط العالي ، لكن مطهر الأشعة فوق البنفسجية المصباح الملغم أقل إحكاما.

يجب وضع أنظمة التطهير الصناعية بالأشعة فوق البنفسجية مع مراعاة ليس فقط نوع وعدد المصابيح ، وجرعة الأشعة فوق البنفسجية ، ولكن أيضًا المعايير الفيزيائية والكيميائية للبيئة ، وظروف التشغيل العامة.

فوائد تقنية الأشعة فوق البنفسجية

- يعد تطهير المياه والأسطح بالأشعة فوق البنفسجية تقنية فعالة للغاية لا تتطلب تنقية إضافية ، وقادرة على تحييد عمل العديد من الكائنات الحية الدقيقة والخراجات. يعمل تنقية المياه بالأشعة فوق البنفسجية على تطهير الفيروسات المقاومة لطريقة الكلورة

- لا يؤثر المطهر بالأشعة فوق البنفسجية على الخواص الفيزيائية والكيميائية للهواء والماء ولا يشكل منتجات ثانوية

- لا يتطلب تركيب التطهير بالأشعة فوق البنفسجية استثمارات رأسمالية كبيرة واستهلاكًا عاليًا للطاقة

- وحدات تطهير المياه بالأشعة فوق البنفسجية مدمجة وسهلة التشغيل ولا تتطلب إجراءات أمنية متزايدة.

التعقيم بالأشعة فوق البنفسجية

لتدمير التلوث الجرثومي (الميكروبات والفيروسات) ، يتم استخدام معقمات الأشعة فوق البنفسجية. تم تجهيز الغرف الفولاذية بالداخل بمصابيح UV ، موضوعة في علب كوارتز خاصة ، والتي تحمي المصابيح من ملامسة الماء. تعمل الأشعة فوق البنفسجية على تحييد جميع الكائنات الحية الدقيقة الخطيرة والأكياس الأولية في الماء. يمكن أن تستمر المصابيح الحديثة المبيدة للجراثيم لمدة تصل إلى عام ونصف مع التشغيل المستمر. تنتج مصابيح مبيدات الجراثيم تنظيفًا فعالاً للغاية. في المياه النقية ، لا توجد مركبات كلورية عضوية (على عكس الكلورة) وشوائب الأوزون ، وهو عامل مؤكسد قوي للغاية. تم تجهيز المصابيح بلوحة تحكم وجهاز إشارات ينذر بوجود عطل.

تطهير المياه في شبكة إمدادات المياه المحلية

يعد تطهير المياه بالأشعة فوق البنفسجية ضروريًا أيضًا إذا كان الأمر يتعلق بالمستهلك ليس من نظام إمداد المياه المركزي ، ولكن من نظام محلي. يتم التطهير بعد التنظيف الأولي من الشوائب الميكانيكية. عند اختيار نظام التثبيت ، يتم حساب معدلات استهلاك المياه اليومية. التطهير بالأشعة فوق البنفسجية بمساعدة تركيبات مبيدات الجراثيم يدمر مسببات الأمراض والفيروسات التي تشكل خطراً على الصحة. الطريقة أكثر ملاءمة للبيئة مقارنة بالكلور. يعد التطهير بالكلور طريقة اقتصادية ، ولكن له بعض العيوب: احتمال حدوث تفاعلات حساسية ، ورائحة كلور ملحوظة. تحت تأثير الأشعة فوق البنفسجية للمصابيح ، يحدث تدمير الكائنات الحية الدقيقة الخطيرة ومسببات الأمراض المعدية على المستوى الخلوي.

عند تعقيم المياه في الخزانات (على سبيل المثال ، حمام السباحة) ، يتم استخدام طريقة فعالة للتطهير باستخدام الأكسجين النشط. إذا كانت هناك حاجة لإزالة أصغر الجسيمات التي لا يلتقطها المرشح ، يتم استخدام طريقة التخثر. تتضمن الطريقة الفعالة للغاية الاستخدام المتزامن للأشعة فوق البنفسجية والموجات فوق الصوتية. في الوقت نفسه ، لا تتدهور صفات الذوق ولا تظهر الرائحة.

التطهير بالأشعة فوق البنفسجية لمياه الصرف الصحي

قد تحتوي مياه الصرف الصحي على مسببات الأمراض المعدية والمواد السامة الخطرة والمواد المسرطنة والعناصر المشعة. عند معالجة المياه بالمواد الكيميائية ، غالبًا ما يكون هناك آثار جانبية غير سليمة بيئيًا. تطهير المياه بالأشعة فوق البنفسجية ، الذي يعتمد على طريقة صديقة للبيئة ، نتيجة لعملية التنظيف لا يعطي آثارًا جانبية. التطهير بالأشعة فوق البنفسجية لمياه الصرف الصحي يدمر الكلورامين ويقلل من مستوى الكلور الحر ، مما يمنع المواد المحتوية على الكلور من دخول المسطحات المائية. يعد تطهير المياه بالأشعة فوق البنفسجية بمساعدة أجهزة إزالة التلوث طريقة تنقية حديثة لا تتطلب تكاليف تشغيل كبيرة.

اليوم ، تمثل أنظمة التطهير الصناعية بالأشعة فوق البنفسجية مجموعة واسعة من المعدات القياسية التي أثبتت أنها ذات جودة عالية وفعالة وتقنية عالية.

تطهير المصارف بالأشعة فوق البنفسجية

طريقة التنظيف هذه تستحق اهتماما خاصا. على عكس الطرق الموضحة أعلاه ، فإن التنظيف فوق البنفسجي هو عملية فيزيائية ، وبالتالي ، يتم استبعاد تكوين أي مركبات كيميائية يمكن أن تضر الشخص.

نظام التطهير بالأشعة فوق البنفسجية لمياه الصرف الصحي

يوصى باستخدام مثل هذا التنظيف لعدة أسباب:

• خصائص مطهرة فريدة من نوعها ، الأشعة فوق البنفسجية ضارة لجميع الكائنات الحية الدقيقة والجراثيم الخطرة.
• يحدث التطهير بالأشعة فوق البنفسجية بسبب التفاعلات داخل الخلايا التي تحدث في البكتيريا ، لذلك لا يوجد تأثير على الماء نفسه.
• وقت تنفيذ العملية ضئيل للغاية ، لذا يمكن استخدامه في أنظمة التنظيف المتدفقة.
• تكلفة هذا التطهير أقل من تكلفة الطرق الأخرى.
• لا يشكل استخدام محطات المعالجة بالأشعة فوق البنفسجية خطراً محتملاً على البشر.
• المعدات الحديثة لإجراء مثل هذه العملية صغيرة الحجم ولا تتطلب مساحات إنتاج ضخمة. بالإضافة إلى ذلك ، جعلت التطورات الأخيرة من الممكن أتمتة العملية بالكامل. تحدد الأنظمة الإلكترونية الحديثة درجة تلوث المياه بشكل مستقل وتضع برنامج العمل الأمثل.

تعتبر طرق معالجة مياه الصرف الصحي البديلة باهظة الثمن ، لذلك لن نأخذها في الاعتبار.

بالإضافة إلى معالجة مياه الصرف الصحي ، فإن حمأة الصرف الصحي تعد أيضًا مشكلة كبيرة. من المحتمل أن تكون جميع المواد الصلبة التي تم فصلها من النفايات السائلة أثناء المعالجة الميكانيكية خطرة. بدون علاج مناسب ، فإنها تشكل تهديدًا ليس فقط لمناطق المرض المحلية ، ولكن حتى الأوبئة.

لحل هذه المشكلة ، يتم استخدام مجموعة متنوعة من الطرق ، بدءًا من الردم البسيط بالجير إلى طرق التكنولوجيا الفائقة. يمكن أن يتم تطهير حمأة الصرف الصحي من خلال التأثير البيولوجي والحراري على كتلة الرواسب ، كما يمكنك اللجوء إلى الأجهزة القائمة على المبادئ الفيزيائية للتأثير. لهذه الأغراض ، يتم استخدام التيارات فوق البنفسجية والموجات فوق الصوتية وعالية التردد وحتى الإشعاع.

وعلى الرغم من أن طرق التطهير الحالية بعيدة عن الكمال ، إلا أنه من المشجع أن البشرية بدأت في التفكير بجدية في المشكلة ، مما يعني أنه لا يزال لدينا فرصة.