Desinfektion von Wasser mit UV, Chlor, Ozon

Installation von UV-Strahlung im Wasserwerk in Lovo und ihre Auswirkung auf die Eigenschaften des Wasserversorgungsnetzes.

ANMERKUNG.

Stockholm Water hat zwei Wasserwerke, in Lovo und in Norsborg, die etwa eine Million Menschen in der Region Stockholm mit Wasser versorgen. Eine der beiden Produktionslinien des Wasserwerks in Lovo, die zuvor eine konventionelle Chlorung (sequentielle Zugabe von Ammoniumsulfat und Natriumhypochlorit) verwendet hat, hat eine UV-Desinfektionseinheit eingeführt und die Zugabe von aufbereitetem Monochloramin eingeführt. Einer der Gründe für die Verwendung von ultravioletter Strahlung und zubereitetem Monochloramin war der Wunsch, eine effektivere Wasserdesinfektion zu erreichen.

Ein weiterer wichtiger Grund war, dass die Chlorung von humusreichem Wasser zur Bildung von chlorhaltigen Nebenprodukten und biologisch abbaubaren organischen Stoffen (BOC) führt.

Die UV-Einheit besteht aus zwei Niederdruckmodulen der Wedeco Serie K mit einer Kapazität von jeweils 3000 m3/h. Jedes Modul hat 108 Lampen. Trotz der großen Anzahl von Lampen haben wir festgestellt, dass die Niederdrucktechnik aufgrund des geringeren Energieverbrauchs wirtschaftlicher ist. Vor der Entscheidung, diese Technologie in einer anderen Produktionslinie und anderen Wasserwerken einzuführen, wurde ein umfangreiches Wasserprobenahme- und Analyseprogramm gestartet, um die Auswirkungen der neuen Wasserdesinfektionsstrategie zu bestimmen. Wir waren gut aufgestellt, um die Auswirkungen einer Änderung der Wasserdesinfektionsstrategie zu untersuchen, da im Wasserwerk in Lovo nur eine der beiden Linien auf die neue Technologie umgestellt wurde, während auf der anderen die herkömmliche Wasserchlorung fortgesetzt wurde. Diese beiden Leitungen versorgen unter anderem verschiedene Segmente des Wasserversorgungsnetzes mit Wasser. Bakterientests haben sich hauptsächlich darauf konzentriert, die Anzahl der heterotrophen Platten (HPLs) zu zählen. Es wurde festgestellt, dass die Reduzierung von HPC in UV-Anlagen drei Einheiten der logarithmischen Skala entspricht. Allerdings steigt der HPC-Wert in den Leitungen und Behältern direkt nach der UV-Einheit schnell an. Tests haben gezeigt, dass die Kombination aus UV-Desinfektion und der Zugabe von präpariertem Chloramin nicht zur Bildung einer nennenswerten Menge THM führt.

EINLEITUNG

In Schweden machen Oberflächenwasseraufbereitungsanlagen nur etwa 10 % der gesamten Wasserversorgung aus, aber sie versorgen etwa 50 % der Bevölkerung mit Wasser. Chlor wird häufig als Desinfektionsmittel für Trinkwasser verwendet, und die Chlorierung ist die in Schweden am häufigsten verwendete Wasserdesinfektionsmethode. Grundwasser wird normalerweise ohne Vorbehandlung geliefert, manchmal wird es jedoch mit ultravioletter Strahlung behandelt.

In Schweden sind etwa tausend UV-Anlagen in Wasserwerken und Wasserversorgungssystemen in Betrieb. Die Hauptbestandteile solcher UV-Anlagen sind Niederdrucklampen zur Behandlung von Oberflächen- und Grundwasser.

In den letzten Jahren wurde alternativen Methoden, die keine Chlorierung verwenden, viel Aufmerksamkeit geschenkt. In großen Wasserwerken und anderen Wasserversorgungsunternehmen, die Oberflächenwasser aufbereiten, wird am häufigsten die UV-Desinfektion von Wasser bevorzugt.

STRATEGIE ZUR WASSERDESINFEKTION.

Anmerkungen

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UV-Desinfektionstechnologie

Die UV-Desinfektion basiert auf dem Prinzip von Hoch- und Niederdruck-Quecksilberlampen (einschließlich Amalgamlampen), die ultraviolette Strahlen abgeben. Die Einheitsleistung von Hochdrucklampen beträgt mehrere kW und Niederdrucklampen - Dutzende und Hunderte von Watt. Gleichzeitig haben Niederdruck-Quecksilberlampen eine längere Lebensdauer und einen höheren Wirkungsgrad. Amalgamlampen sind energieeffizienter als Hochdrucklampen, aber der Amalgamlampen-UV-Desinfektor ist weniger kompakt.

Industrielle UV-Desinfektionssysteme sollten nicht nur unter Berücksichtigung der Art und Anzahl der Lampen, der Dosis der UV-Strahlung, sondern auch der physikalischen und chemischen Parameter der Umgebung und der allgemeinen Betriebsbedingungen platziert werden.

Vorteile der UV-Technologie

-Die UV-Desinfektion von Wasser und Oberflächen ist eine hochwirksame Technologie, die keine zusätzliche Reinigung erfordert und in der Lage ist, die Wirkung vieler Arten von Mikroorganismen und Zysten zu neutralisieren. Wasserreinigung mit Ultraviolett desinfiziert Viren, die gegen die Chlorierungsmethode resistent sind

– UV-Desinfektionsmittel beeinflusst nicht die physikalischen und chemischen Eigenschaften von Luft, Wasser und bildet keine Nebenprodukte

— Die Installation der UV-Desinfektion erfordert keine großen Kapitalinvestitionen und keinen hohen Energieverbrauch

— UV-Wasserdesinfektionsgeräte sind kompakt, einfach zu bedienen und erfordern keine erhöhten Sicherheitsmaßnahmen.

Sterilisation durch UV

Um bakteriologische Kontaminationen (Mikroben, Viren) zu zerstören, werden UV-Sterilisatoren verwendet. Stahlkammern im Inneren sind mit UV-Lampen ausgestattet, die in speziellen Quarzgehäusen untergebracht sind, die die Lampen vor Kontakt mit Wasser schützen. Ultraviolette Strahlen neutralisieren alle gefährlichen Mikroorganismen und Protozoenzysten im Wasser. Moderne Entkeimungslampen können bei Dauerbetrieb bis zu anderthalb Jahre halten. Entkeimungslampen bewirken eine hochwirksame Reinigung. In gereinigtem Wasser gibt es keine Organochlorverbindungen (im Gegensatz zur Chlorierung) und Ozonverunreinigungen, die ein extrem starkes Oxidationsmittel sind. Die Lampen sind mit einem Bedienfeld und einer Signaleinrichtung ausgestattet, die auf eine Störung hinweist.

Desinfektion von Wasser im örtlichen Wasserversorgungssystem

Eine UV-Desinfektion von Wasser ist auch dann erforderlich, wenn es nicht aus einem zentralen Wasserversorgungssystem, sondern aus einem lokalen zum Verbraucher kommt. Die Desinfektion erfolgt nach der Grundreinigung von mechanischen Verunreinigungen. Bei der Auswahl eines Installationssystems werden die täglichen Wasserverbrauchsraten berechnet. UV-Desinfektion mit Hilfe von bakteriziden Anlagen zerstört Krankheitserreger, gesundheitsgefährdende Viren. Das Verfahren ist im Vergleich zur Chlorierung umweltfreundlicher. Die Desinfektion mit Chlor ist eine wirtschaftliche Methode, hat jedoch einige Nachteile: die Wahrscheinlichkeit allergischer Reaktionen, ein wahrnehmbarer Chlorgeruch. Unter dem Einfluss von UV-Strahlen von Lampen kommt es auf zellulärer Ebene zur Zerstörung gefährlicher Mikroorganismen und Erreger von Infektionskrankheiten.

Bei der Desinfektion von Wasser in Reservoirs (z. B. einem Schwimmbecken) wird eine wirksame Desinfektionsmethode mit aktivem Sauerstoff verwendet. Wenn die kleinsten Partikel entfernt werden müssen, die der Filter nicht auffängt, wird die Koagulationsmethode verwendet. Eine hochwirksame Methode beinhaltet die gleichzeitige Anwendung von ultravioletten Strahlen und Ultraschall. Gleichzeitig verschlechtern sich die Geschmacksqualitäten nicht und der Geruch tritt nicht auf.

UV-Desinfektion von Abwasser

Abwasser kann Krankheitserreger von Infektionskrankheiten, gefährliche Giftstoffe, Karzinogene und radioaktive Elemente enthalten. Bei der Behandlung von Wasser mit Chemikalien gibt es oft eine umweltschädliche Nebenwirkung. Die UV-Wasserdesinfektion, die auf einer umweltfreundlichen Methode basiert, hat als Ergebnis des Reinigungsprozesses keine Nebenwirkungen. Die UV-Desinfektion von Abwasser zerstört Chloramin und reduziert den Gehalt an freiem Chlor, wodurch verhindert wird, dass chlorhaltige Substanzen in Gewässer gelangen. Die UV-Desinfektion von Wasser mit Hilfe von Dekontaminationsgeräten ist eine moderne Reinigungsmethode, die keine großen Betriebskosten erfordert.

Industrielle UV-Desinfektionssysteme stellen heute eine breite Palette von Standardgeräten dar, die sich als qualitativ hochwertig, effizient und hochtechnisch erwiesen haben.

Desinfektion von Abflüssen mit ultraviolettem Licht

Diese Reinigungsmethode verdient besondere Aufmerksamkeit. Im Gegensatz zu den oben beschriebenen Methoden ist die UV-Reinigung ein physikalischer Prozess, daher ist die Bildung von chemischen Verbindungen, die einer Person schaden können, ausgeschlossen.

UV-Desinfektionssystem für Abwasser

Die Verwendung einer solchen Reinigung ist aus vielen Gründen empfehlenswert:

• Einzigartige desinfizierende Eigenschaften, Ultraviolett ist schädlich für alle gefährlichen Mikroorganismen und Sporen.
• Die UV-Desinfektion erfolgt aufgrund intrazellulärer Reaktionen in Bakterien, sodass das Wasser selbst nicht beeinträchtigt wird.
• Die Prozessausführungszeit ist minimal, sodass es in Durchflussreinigungssystemen verwendet werden kann.
• Die Kosten einer solchen Desinfektion liegen um eine Größenordnung unter denen anderer Verfahren.
• Der Einsatz von UV-Behandlungsanlagen stellt kein Gefährdungspotential für den Menschen dar.
• Moderne Ausrüstung zur Durchführung eines solchen Verfahrens ist klein und erfordert keine riesigen Produktionsflächen. Darüber hinaus haben die neuesten Entwicklungen es möglich gemacht, den Prozess vollständig zu automatisieren. Moderne elektronische Systeme bestimmen selbstständig den Grad der Wasserverschmutzung und stellen das optimale Arbeitsprogramm ein.

Alternative Abwasserbehandlungsmethoden sind ziemlich teuer, daher werden wir sie nicht berücksichtigen.

Neben der Abwasserbehandlung ist auch Klärschlamm ein erhebliches Problem. Alle Feststoffe, die während der mechanischen Behandlung aus dem Abwasser abgeschieden wurden, sind potenziell gefährlich. Ohne angemessene Behandlung bedrohen sie nicht nur lokale Krankheitsherde, sondern sogar Epidemien.

Um dieses Problem zu lösen, werden verschiedene Methoden eingesetzt, die von der einfachen Verfüllung mit Kalk bis hin zu Hightech-Methoden reichen. Die Desinfektion von Klärschlamm kann durch biologische und thermische Einwirkung auf die Sedimentmasse erfolgen, man kann auch auf Geräte zurückgreifen, die auf physikalischen Einwirkungsprinzipien beruhen. Für diese Zwecke werden Ultraviolett, Ultraschall, Hochfrequenzströme und sogar Strahlung verwendet.

Und obwohl die bestehenden Desinfektionsmethoden alles andere als perfekt sind, ist es ermutigend, dass die Menschheit begonnen hat, ernsthaft über das Problem nachzudenken, was bedeutet, dass wir noch eine Chance haben.