Disinfezione dell'acqua con ultravioletti, cloro, ozono

Installazione della radiazione UV presso l'acquedotto di Lovo e suo impatto sulle caratteristiche della rete idrica.

ANNOTAZIONE.

Stockholm Water ha due acquedotti, a Lovo ea Norsborg, che forniscono acqua a circa un milione di persone nell'area di Stoccolma. Una delle due linee di produzione dell'acquedotto di Lovo, che in precedenza utilizzava la clorazione convenzionale (aggiunta sequenziale di solfato di ammonio e ipoclorito di sodio), ha introdotto un'unità di disinfezione a raggi ultravioletti e introdotto l'aggiunta di monoclorammina preparata. Uno dei motivi per l'uso delle radiazioni ultraviolette e della monocloramina preparata era il desiderio di ottenere una disinfezione più efficace dell'acqua.

Un altro motivo importante era che la clorazione dell'acqua ricca di humus porta alla formazione di sottoprodotti contenenti cloro e materia organica biodegradabile (BOC)

L'unità ultravioletta è composta da due moduli Wedeco serie K a bassa pressione, ciascuno con una capacità di 3000 m3/h. Ogni modulo ha 108 lampade. Nonostante il gran numero di lampade, abbiamo riscontrato che la tecnica a bassa pressione è più economica in quanto consuma meno energia. Prima della decisione di introdurre questa tecnologia in un'altra linea di produzione e in altri acquedotti, è stato lanciato un ampio programma di campionamento e analisi dell'acqua per determinare l'impatto della nuova strategia di disinfezione dell'acqua. Eravamo ben posizionati per studiare l'impatto del cambiamento della strategia di disinfezione dell'acqua poiché solo una delle due linee è stata convertita alla nuova tecnologia presso l'acquedotto di Lovo, mentre sull'altra è proseguita la clorazione convenzionale dell'acqua. Queste due linee, tra l'altro, forniscono acqua a diversi segmenti della rete idrica. I test batterici si sono concentrati principalmente sul conteggio del numero di placche eterotrofe (HPL). Si è riscontrato che la riduzione dell'HPC nelle installazioni ultraviolette è equivalente a tre unità della scala logaritmica. Tuttavia, il valore HPC aumenta rapidamente nei tubi e nei serbatoi immediatamente dopo l'unità ultravioletta. I test hanno dimostrato che la combinazione della disinfezione a raggi ultravioletti e l'aggiunta di cloramina preparata non porta alla formazione di una quantità apprezzabile di THM.

INTRODUZIONE

In Svezia, gli impianti di trattamento delle acque superficiali rappresentano solo il 10% circa dell'approvvigionamento idrico totale, ma forniscono acqua a circa il 50% della popolazione. Il cloro è comunemente usato come disinfettante per l'acqua potabile e la clorazione è il metodo di disinfezione dell'acqua più comune utilizzato in Svezia. Le acque sotterranee vengono solitamente fornite senza pretrattamento, ma a volte vengono trattate con radiazioni ultraviolette.

In Svezia ci sono circa un migliaio di unità ultraviolette che operano negli acquedotti e nei sistemi di approvvigionamento idrico. Le parti principali di tali impianti ultravioletti sono lampade a bassa pressione per il trattamento delle acque superficiali e sotterranee.

Negli ultimi anni è stata prestata molta attenzione a metodi alternativi che non utilizzano la clorazione. Nei grandi acquedotti e in altre imprese di approvvigionamento idrico che trattano le acque superficiali, viene spesso data preferenza alla disinfezione a raggi ultravioletti dell'acqua.

STRATEGIA DI DISINFEZIONE DELL'ACQUA.

Appunti

1. Ryabtsev A.N. // Enciclopedia fisica / Cap. ed. AM Prokhorov. — M.: Great Russian Encyclopedia, 1998. - V. 5. - S. 221. - 760 p. — ISBN 5-85270-101-7.
2. .
3. Bobuk, Eugenio . Estratto il 6 novembre 2012.
4. Enciclopedia sovietica
5. LB Borisov Microbiologia medica, virologia e immunologia. - MIA, 2005. - S. 154-156
6. . docs.cntd.ru. Estratto il 15 febbraio 2018.
7. GOST R 53491.1-2009 Piscine. Preparazione dell'acqua. Parte 1: Requisiti generali (DIN 19643-1:1997)
8. . // hindu.com. Estratto il 17 giugno 2012.
9. . //phys.org. Estratto il 17 giugno 2012.
10. Aleksandr Sergeev. . Poster - Radiazioni elettromagnetiche. elementy.ru (2009). Estratto il 27 ottobre 2019.

Tecnologia di disinfezione UV

La disinfezione UV si basa sul principio delle lampade al mercurio ad alta e bassa pressione (comprese le lampade ad amalgama), che emettono raggi ultravioletti. La potenza unitaria delle lampade ad alta pressione è di diversi kW e le lampade a bassa pressione - decine e centinaia di watt. Allo stesso tempo, le lampade al mercurio a bassa pressione hanno una maggiore durata e una maggiore efficienza. Le lampade ad amalgama sono più efficienti dal punto di vista energetico rispetto alle lampade ad alta pressione, ma il disinfettante UV per lampade ad amalgama è meno compatto.

I sistemi di disinfezione UV industriale dovrebbero essere posizionati tenendo conto non solo del tipo e del numero di lampade, della dose di radiazione UV, ma anche dei parametri fisici e chimici dell'ambiente, delle condizioni generali di funzionamento.

Vantaggi della tecnologia UV

-La disinfezione UV dell'acqua e delle superfici è una tecnologia altamente efficace che non necessita di ulteriore depurazione, in grado di neutralizzare l'azione di molti tipi di microrganismi e cisti. La purificazione dell'acqua con raggi ultravioletti disinfetta i virus resistenti al metodo di clorazione

– Il disinfettante UV non altera le proprietà fisiche e chimiche di aria, acqua e non forma sottoprodotti

— L'installazione della disinfezione UV non richiede ingenti investimenti di capitale e un elevato consumo di energia

— Le unità di disinfezione dell'acqua UV sono compatte, facili da usare e non richiedono maggiori misure di sicurezza.

Sterilizzazione a raggi ultravioletti

Per distruggere la contaminazione batteriologica (microbi, virus), vengono utilizzati sterilizzatori a raggi ultravioletti. Le camere in acciaio all'interno sono dotate di lampade UV, poste in appositi contenitori di quarzo, che proteggono le lampade dal contatto con l'acqua. I raggi ultravioletti neutralizzano tutti i microrganismi pericolosi e le cisti di protozoi nell'acqua. Le moderne lampade germicide possono durare fino a un anno e mezzo con un funzionamento continuo. Le lampade germicide producono una pulizia altamente efficace. Nell'acqua purificata non ci sono composti organoclorurati (a differenza della clorazione) e impurità di ozono, che è un agente ossidante estremamente forte. Le lampade sono dotate di un pannello di controllo e di un dispositivo di segnalazione che segnala un malfunzionamento.

Disinfezione dell'acqua nel sistema di approvvigionamento idrico locale

La disinfezione UV dell'acqua è necessaria anche se arriva al consumatore non da un sistema di approvvigionamento idrico centralizzato, ma da uno locale. La disinfezione viene eseguita dopo la pulizia primaria dalle impurità meccaniche. Quando si sceglie un sistema di installazione, vengono calcolate le tariffe giornaliere del consumo di acqua. La disinfezione UV con l'aiuto di installazioni battericide distrugge agenti patogeni, virus pericolosi per la salute. Il metodo è più rispettoso dell'ambiente rispetto alla clorazione. La disinfezione con cloro è un metodo economico, ma presenta alcuni svantaggi: la probabilità di reazioni allergiche, un notevole odore di cloro. Sotto l'influenza dei raggi ultravioletti delle lampade, la distruzione di microrganismi pericolosi e agenti patogeni di malattie infettive avviene a livello cellulare.

Quando si disinfetta l'acqua nei serbatoi (ad esempio una piscina), viene utilizzato un metodo efficace di disinfezione con ossigeno attivo. Se è necessario rimuovere le particelle più piccole che il filtro non cattura, viene utilizzato il metodo della coagulazione. Un metodo altamente efficace include l'uso simultaneo di raggi ultravioletti e ultrasuoni. Allo stesso tempo, le qualità gustative non si deteriorano e l'odore non appare.

Disinfezione ultravioletta delle acque reflue

Le acque reflue possono contenere agenti patogeni di malattie infettive, sostanze tossiche pericolose, agenti cancerogeni ed elementi radioattivi. Quando si tratta l'acqua con prodotti chimici, c'è spesso un effetto collaterale non corretto per l'ambiente. La disinfezione dell'acqua UV, che si basa su un metodo ecologico, poiché il processo di pulizia non dà effetti collaterali. La disinfezione UV delle acque reflue distrugge la cloramina e riduce il livello di cloro libero, impedendo alle sostanze contenenti cloro di entrare nei corpi idrici. La disinfezione UV dell'acqua con l'aiuto di dispositivi di decontaminazione è un moderno metodo di purificazione che non richiede ingenti costi operativi.

Oggi i sistemi di disinfezione UV industriale rappresentano un'ampia gamma di apparecchiature standard che si sono dimostrate di alta qualità, efficienti e altamente tecniche.

Disinfezione degli scarichi con luce ultravioletta

Questo metodo di pulizia merita un'attenzione particolare. A differenza dei metodi sopra descritti, la pulizia a raggi ultravioletti è un processo fisico, pertanto è esclusa la formazione di qualsiasi composto chimico che possa danneggiare una persona.

Sistema di disinfezione a raggi ultravioletti delle acque reflue

L'uso di una tale pulizia è consigliato per molte ragioni:

• Proprietà disinfettanti uniche, l'ultravioletto è dannoso per tutti i microrganismi pericolosi e le spore.
• La disinfezione ultravioletta si verifica a causa delle reazioni intracellulari che si verificano nei batteri, quindi non vi è alcun effetto sull'acqua stessa.
• Il tempo di esecuzione del processo è minimo, quindi può essere utilizzato nei sistemi di pulizia a flusso continuo.
• Il costo di tale disinfezione è un ordine di grandezza inferiore a quello di altri metodi.
• L'uso di impianti di trattamento UV non rappresenta un potenziale pericolo per l'uomo.
• Le moderne attrezzature per eseguire un tale processo sono di piccole dimensioni e non richiedono enormi aree di produzione. Inoltre, gli ultimi sviluppi hanno permesso di automatizzare completamente il processo. I moderni sistemi elettronici determinano in modo indipendente il grado di inquinamento dell'acqua e impostano il programma di lavoro ottimale.

I metodi alternativi di trattamento delle acque reflue sono piuttosto costosi, quindi non li prenderemo in considerazione.

Oltre al trattamento delle acque reflue, anche i fanghi di depurazione rappresentano un problema significativo. Tutti i solidi che sono stati separati dall'effluente durante il trattamento meccanico sono potenzialmente pericolosi. Senza un trattamento adeguato, rappresentano una minaccia non solo per le aree locali di malattia, ma anche per le epidemie.

Per risolvere questo problema, viene utilizzata una varietà di metodi, che vanno dal semplice riempimento con calce ai metodi ad alta tecnologia. La disinfezione dei fanghi di depurazione può essere effettuata dall'influenza biologica e termica sulla massa del sedimento, è anche possibile ricorrere a dispositivi basati su principi fisici di influenza. Per questi scopi vengono utilizzati ultravioletti, ultrasuoni, correnti ad alta frequenza e persino radiazioni.

E sebbene i metodi di disinfezione esistenti siano tutt'altro che perfetti, è incoraggiante che l'umanità abbia iniziato a pensare seriamente al problema, il che significa che abbiamo ancora una possibilità.