Εγκατάσταση υπεριώδους ακτινοβολίας στα υδραυλικά έργα στο Lovo και η επίδρασή της στα χαρακτηριστικά του δικτύου ύδρευσης.
ΣΧΟΛΙΟ.
Το Stockholm Water έχει δύο υδροηλεκτρικά έργα, στο Lovo και στο Norsborg, που τροφοδοτούν με νερό περίπου ένα εκατομμύριο ανθρώπους στην περιοχή της Στοκχόλμης. Μία από τις δύο γραμμές παραγωγής των υδάτινων έργων στο Lovo, που προηγουμένως χρησιμοποιούσε συμβατική χλωρίωση (διαδοχική προσθήκη θειικού αμμωνίου και υποχλωριώδους νατρίου), εισήγαγε μια μονάδα απολύμανσης με υπεριώδη ακτινοβολία και εισήγαγε την προσθήκη παρασκευασμένης μονοχλωραμίνης. Ένας από τους λόγους για τη χρήση της υπεριώδους ακτινοβολίας και της παρασκευασμένης μονοχλωραμίνης ήταν η επιθυμία να επιτευχθεί πιο αποτελεσματική απολύμανση του νερού.
Ένας άλλος σημαντικός λόγος ήταν ότι η χλωρίωση του πλούσιου σε χούμο νερού οδηγεί στο σχηματισμό υποπροϊόντων που περιέχουν χλώριο και βιοαποδομήσιμης οργανικής ύλης (BOC).
Η μονάδα υπεριώδους ακτινοβολίας αποτελείται από δύο μονάδες χαμηλής πίεσης Wedeco της σειράς K, το καθένα με χωρητικότητα 3000 m3/h. Κάθε μονάδα έχει 108 λαμπτήρες. Παρά τον μεγάλο αριθμό λαμπτήρων, διαπιστώσαμε ότι η τεχνική χαμηλής πίεσης είναι πιο οικονομική λόγω του ότι καταναλώνει λιγότερη ενέργεια. Πριν από την απόφαση να εισαχθεί αυτή η τεχνολογία σε άλλη γραμμή παραγωγής και άλλα υδροστάσια, ξεκίνησε ένα μεγάλο πρόγραμμα δειγματοληψίας και ανάλυσης νερού για να προσδιοριστεί ο αντίκτυπος της νέας στρατηγικής απολύμανσης νερού. Ήμασταν σε καλή θέση για να διερευνήσουμε τον αντίκτυπο της αλλαγής της στρατηγικής απολύμανσης του νερού καθώς μόνο μία από τις δύο γραμμές μετατράπηκε στη νέα τεχνολογία στο υδραγωγείο στο Lovo, ενώ η συμβατική χλωρίωση του νερού συνεχίστηκε από την άλλη. Μεταξύ άλλων, οι δύο αυτές γραμμές τροφοδοτούν με νερό διαφορετικά τμήματα του δικτύου ύδρευσης. Οι βακτηριακές δοκιμές έχουν συγκεντρωθεί κυρίως γύρω από την καταμέτρηση του αριθμού των ετερότροφων πλακών (HPLs). Διαπιστώθηκε ότι η μείωση του HPC σε εγκαταστάσεις υπεριώδους είναι ισοδύναμη με τρεις μονάδες της λογαριθμικής κλίμακας. Ωστόσο, η τιμή HPC αυξάνεται γρήγορα στους σωλήνες και τα δοχεία αμέσως μετά τη μονάδα υπεριώδους. Δοκιμές έδειξαν ότι ο συνδυασμός απολύμανσης με υπεριώδη ακτινοβολία και η προσθήκη παρασκευασμένης χλωραμίνης δεν οδηγεί στο σχηματισμό αξιόλογης ποσότητας THM.
ΕΙΣΑΓΩΓΗ
Στη Σουηδία, οι εγκαταστάσεις επεξεργασίας επιφανειακών υδάτων αντιπροσωπεύουν μόνο το 10% περίπου της συνολικής παροχής νερού, αλλά παρέχουν νερό στο 50% περίπου του πληθυσμού. Το χλώριο χρησιμοποιείται συνήθως ως απολυμαντικό για το πόσιμο νερό και η χλωρίωση είναι η πιο κοινή μέθοδος απολύμανσης του νερού που χρησιμοποιείται στη Σουηδία. Τα υπόγεια ύδατα συνήθως παρέχονται χωρίς προεπεξεργασία, αλλά μερικές φορές επεξεργάζονται με υπεριώδη ακτινοβολία.
Στη Σουηδία, υπάρχουν περίπου χίλιες εγκαταστάσεις υπεριώδους ακτινοβολίας που λειτουργούν σε υδάτινα έργα και σε συστήματα ύδρευσης. Τα κύρια μέρη τέτοιων υπεριωδών φυτών είναι λαμπτήρες χαμηλής πίεσης για την επεξεργασία επιφανειακών και υπόγειων υδάτων.
Τα τελευταία χρόνια έχει δοθεί μεγάλη προσοχή σε εναλλακτικές μεθόδους που δεν χρησιμοποιούν χλωρίωση. Σε μεγάλα υδάτινα έργα και άλλες επιχειρήσεις ύδρευσης που επεξεργάζονται επιφανειακά νερά, προτιμάται συχνότερα η υπεριώδης απολύμανση του νερού.
ΣΤΡΑΤΗΓΙΚΗ ΑΠΟΛΥΜΑΝΣΗΣ ΝΕΡΟΥ.
Σημειώσεις
- Ryabtsev A. N. // Φυσική Εγκυκλοπαίδεια / Κεφ. εκδ. A. M. Prokhorov. — Μ.: Great Russian Encyclopedia, 1998. - V. 5. - S. 221. - 760 p. — ISBN 5-85270-101-7.
- .
- Bobukh, Evgeny . Ανακτήθηκε στις 6 Νοεμβρίου 2012.
- Σοβιετική Εγκυκλοπαίδεια
- L. B. Borisov Ιατρική μικροβιολογία, ιολογία και ανοσολογία. - ΜΙΑ, 2005. - Σ. 154-156
- . docs.cntd.ru. Ανακτήθηκε στις 15 Φεβρουαρίου 2018.
- GOST R 53491.1-2009 Πισίνες. Προετοιμασία νερού. Μέρος 1: Γενικές απαιτήσεις (DIN 19643-1:1997)
- . // hindu.com. Ανακτήθηκε στις 17 Ιουνίου 2012.
- . //phys.org. Ανακτήθηκε στις 17 Ιουνίου 2012.
- Αλεξάντερ Σεργκέεφ. . Αφίσες - Ηλεκτρομαγνητική Ακτινοβολία. elementy.ru (2009). Ανακτήθηκε στις 27 Οκτωβρίου 2019.
Τεχνολογία απολύμανσης UV
Η απολύμανση με υπεριώδη ακτινοβολία βασίζεται στην αρχή των λαμπτήρων υδραργύρου υψηλής και χαμηλής πίεσης (συμπεριλαμβανομένων των λαμπτήρων αμαλγάματος), οι οποίοι εκπέμπουν υπεριώδεις ακτίνες. Η μοναδιαία ισχύς των λαμπτήρων υψηλής πίεσης είναι αρκετά kW και των λαμπτήρων χαμηλής πίεσης - δεκάδες και εκατοντάδες watt. Ταυτόχρονα, οι λαμπτήρες υδραργύρου χαμηλής πίεσης έχουν μεγαλύτερη διάρκεια ζωής και υψηλότερη απόδοση. Οι λαμπτήρες αμαλγάματος είναι πιο ενεργειακά αποδοτικοί από τους λαμπτήρες υψηλής πίεσης, αλλά ο απολυμαντής UV λαμπτήρων αμαλγάματος είναι λιγότερο συμπαγής.
Τα βιομηχανικά συστήματα απολύμανσης UV θα πρέπει να τοποθετούνται λαμβάνοντας υπόψη όχι μόνο τον τύπο και τον αριθμό των λαμπτήρων, τη δόση της ακτινοβολίας UV, αλλά και τις φυσικές και χημικές παραμέτρους του περιβάλλοντος, τις γενικές συνθήκες λειτουργίας.
Οφέλη της τεχνολογίας UV
-Η απολύμανση νερού και επιφανειών με υπεριώδη ακτινοβολία είναι μια εξαιρετικά αποτελεσματική τεχνολογία που δεν απαιτεί πρόσθετο καθαρισμό, ικανή να εξουδετερώσει τη δράση πολλών ειδών μικροοργανισμών και κύστεων. Ο καθαρισμός του νερού με υπεριώδη ακτινοβολία απολυμαίνει ιούς που είναι ανθεκτικοί στη μέθοδο χλωρίωσης
– Το απολυμαντικό UV δεν επηρεάζει τις φυσικές και χημικές ιδιότητες του αέρα, του νερού και δεν σχηματίζει υποπροϊόντα
— Η εγκατάσταση απολύμανσης UV δεν απαιτεί μεγάλες επενδύσεις κεφαλαίου και υψηλή κατανάλωση ενέργειας
— Οι μονάδες απολύμανσης νερού UV είναι συμπαγείς, εύκολες στη λειτουργία και δεν απαιτούν αυξημένα μέτρα ασφαλείας.
Αποστείρωση με υπεριώδη ακτινοβολία
Για την καταστροφή της βακτηριολογικής μόλυνσης (μικρόβια, ιοί), χρησιμοποιούνται αποστειρωτές υπεριώδους ακτινοβολίας. Οι χαλύβδινοι θάλαμοι στο εσωτερικό είναι εξοπλισμένοι με λάμπες UV, τοποθετημένες σε ειδικές θήκες χαλαζία, οι οποίες προστατεύουν τους λαμπτήρες από την επαφή με το νερό. Οι υπεριώδεις ακτίνες εξουδετερώνουν όλους τους επικίνδυνους μικροοργανισμούς και τις κύστεις πρωτόζωων στο νερό. Οι σύγχρονοι μικροβιοκτόνοι λαμπτήρες μπορούν να διαρκέσουν έως και ενάμιση χρόνο με συνεχή λειτουργία. Οι μικροβιοκτόνοι λαμπτήρες παρέχουν εξαιρετικά αποτελεσματικό καθαρισμό. Στο καθαρό νερό, δεν υπάρχουν οργανικές ενώσεις χλωρίου (σε αντίθεση με τη χλωρίωση) και ακαθαρσίες του όζοντος, το οποίο είναι ένας εξαιρετικά ισχυρός οξειδωτικός παράγοντας. Οι λαμπτήρες είναι εξοπλισμένοι με πίνακα ελέγχου και συσκευή σηματοδότησης που ειδοποιεί για δυσλειτουργία.
Απολύμανση νερού στο τοπικό σύστημα ύδρευσης
Η απολύμανση του νερού με υπεριώδη ακτινοβολία είναι επίσης απαραίτητη εάν προέρχεται στον καταναλωτή όχι από κεντρικό σύστημα παροχής νερού, αλλά από τοπικό. Η απολύμανση πραγματοποιείται μετά από αρχικό καθαρισμό από μηχανικές ακαθαρσίες. Κατά την επιλογή ενός συστήματος εγκατάστασης, υπολογίζονται οι ημερήσιοι ρυθμοί κατανάλωσης νερού. Η απολύμανση με υπεριώδη ακτινοβολία με τη βοήθεια βακτηριοκτόνων εγκαταστάσεων καταστρέφει παθογόνα, ιούς επικίνδυνους για την υγεία. Η μέθοδος είναι πιο φιλική προς το περιβάλλον σε σύγκριση με τη χλωρίωση. Η απολύμανση με χλώριο είναι μια οικονομική μέθοδος, αλλά έχει ορισμένα μειονεκτήματα: πιθανότητα αλλεργικών αντιδράσεων, αισθητή μυρωδιά χλωρίου. Υπό την επίδραση των υπεριωδών ακτίνων των λαμπτήρων, η καταστροφή επικίνδυνων μικροοργανισμών και παθογόνων μολυσματικών ασθενειών συμβαίνει σε κυτταρικό επίπεδο.
Κατά την απολύμανση του νερού σε δεξαμενές (για παράδειγμα, μια πισίνα), χρησιμοποιείται μια αποτελεσματική μέθοδος απολύμανσης με χρήση ενεργού οξυγόνου. Εάν υπάρχει ανάγκη να αφαιρεθούν τα μικρότερα σωματίδια που δεν συλλαμβάνει το φίλτρο, χρησιμοποιείται η μέθοδος της πήξης. Μια ιδιαίτερα αποτελεσματική μέθοδος περιλαμβάνει την ταυτόχρονη χρήση υπεριωδών ακτίνων και υπερήχων. Ταυτόχρονα, οι γευστικές ιδιότητες δεν αλλοιώνονται και η μυρωδιά δεν εμφανίζεται.
Απολύμανση λυμάτων με υπεριώδη ακτινοβολία
Τα λύματα μπορεί να περιέχουν παθογόνους παράγοντες μολυσματικών ασθενειών, επικίνδυνες τοξικές ουσίες, καρκινογόνες ουσίες και ραδιενεργά στοιχεία. Κατά την επεξεργασία του νερού με χημικά, υπάρχει συχνά μια αβλαβής για το περιβάλλον παρενέργεια. Η απολύμανση νερού UV, η οποία βασίζεται σε μια φιλική προς το περιβάλλον μέθοδο, ως αποτέλεσμα της διαδικασίας καθαρισμού δεν δίνει παρενέργειες. Η απολύμανση των λυμάτων με υπεριώδη ακτινοβολία καταστρέφει τη χλωραμίνη και μειώνει το επίπεδο ελεύθερου χλωρίου, το οποίο εμποδίζει τις ουσίες που περιέχουν χλώριο να εισέλθουν στα υδάτινα σώματα. Η απολύμανση νερού με υπεριώδη ακτινοβολία με τη βοήθεια συσκευών απορρύπανσης είναι μια σύγχρονη μέθοδος καθαρισμού που δεν απαιτεί μεγάλο κόστος λειτουργίας.
Σήμερα, τα βιομηχανικά συστήματα απολύμανσης με υπεριώδη ακτινοβολία αντιπροσωπεύουν ένα ευρύ φάσμα τυπικού εξοπλισμού που έχει αποδειχθεί ότι είναι υψηλής ποιότητας, αποτελεσματικός και εξαιρετικά τεχνικός.
Απολύμανση αποχετεύσεων με υπεριώδη ακτινοβολία
Αυτή η μέθοδος καθαρισμού αξίζει ιδιαίτερης προσοχής. Σε αντίθεση με τις μεθόδους που περιγράφονται παραπάνω, ο καθαρισμός με υπεριώδη ακτινοβολία είναι μια φυσική διαδικασία, επομένως, αποκλείεται ο σχηματισμός οποιωνδήποτε χημικών ενώσεων που μπορούν να βλάψουν ένα άτομο.
Σύστημα υπεριώδους απολύμανσης λυμάτων
Η χρήση ενός τέτοιου καθαρισμού συνιστάται για πολλούς λόγους:
- Μοναδικές απολυμαντικές ιδιότητες, η υπεριώδης ακτινοβολία είναι επιζήμια για όλους τους επικίνδυνους μικροοργανισμούς και τα σπόρια.
- Η απολύμανση με υπεριώδη ακτινοβολία συμβαίνει λόγω ενδοκυτταρικών αντιδράσεων που συμβαίνουν στα βακτήρια, επομένως δεν υπάρχει καμία επίδραση στο ίδιο το νερό.
- Ο χρόνος εκτέλεσης της διαδικασίας είναι ελάχιστος, επομένως μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε συστήματα καθαρισμού ροής.
- Το κόστος μιας τέτοιας απολύμανσης είναι μια τάξη μεγέθους χαμηλότερο από αυτό των άλλων μεθόδων.
- Η χρήση μονάδων επεξεργασίας UV δεν ενέχει δυνητικό κίνδυνο για τον άνθρωπο.
- Ο σύγχρονος εξοπλισμός για την εκτέλεση μιας τέτοιας διαδικασίας είναι μικρού μεγέθους και δεν απαιτεί τεράστιες περιοχές παραγωγής. Επιπλέον, οι τελευταίες εξελίξεις κατέστησαν δυνατή την πλήρη αυτοματοποίηση της διαδικασίας. Τα σύγχρονα ηλεκτρονικά συστήματα καθορίζουν ανεξάρτητα τον βαθμό ρύπανσης του νερού και ορίζουν το βέλτιστο πρόγραμμα εργασίας.
Οι εναλλακτικές μέθοδοι επεξεργασίας λυμάτων είναι αρκετά ακριβές, επομένως δεν θα τις εξετάσουμε.
Εκτός από την επεξεργασία των λυμάτων, σημαντικό πρόβλημα είναι και η ιλύς των λυμάτων. Όλα τα στερεά που έχουν διαχωριστεί από τα λύματα κατά τη μηχανική επεξεργασία είναι δυνητικά επικίνδυνα. Χωρίς την κατάλληλη θεραπεία, αποτελούν απειλή όχι μόνο για τοπικές περιοχές ασθενειών, αλλά ακόμη και για επιδημίες.
Για την επίλυση αυτού του προβλήματος, χρησιμοποιούνται ποικίλες μέθοδοι, που κυμαίνονται από απλή επίχωση με ασβέστη έως μεθόδους υψηλής τεχνολογίας. Η απολύμανση της λάσπης λυμάτων μπορεί να πραγματοποιηθεί με βιολογική και θερμική επίδραση στη μάζα του ιζήματος, μπορείτε επίσης να καταφύγετε σε συσκευές που βασίζονται σε φυσικές αρχές επιρροής. Για τους σκοπούς αυτούς, χρησιμοποιούνται υπεριώδη, υπέρηχοι, ρεύματα υψηλής συχνότητας και ακόμη και ακτινοβολία.
Και παρόλο που οι υπάρχουσες μέθοδοι απολύμανσης απέχουν πολύ από το να είναι τέλειες, είναι ενθαρρυντικό ότι η ανθρωπότητα έχει αρχίσει να σκέφτεται σοβαρά το πρόβλημα, πράγμα που σημαίνει ότι έχουμε ακόμα μια ευκαιρία.
