חיטוי מים עם אולטרה סגול, כלור, אוזון

התקנת קרינת UV במפעלי המים בלובו והשפעתה על מאפייני רשת אספקת המים.

הערה.

לשטוקהולם מים יש שתי מפעלי מים, ב-Lovo וב-Norsborg, המספקות מים לכמיליון אנשים באזור שטוקהולם. אחד משני קווי הייצור של מפעל המים בלובו, שהשתמש בעבר בהכלרה קונבנציונלית (הוספה רציפה של אמוניום סולפט ונתרן היפוכלוריט), הכניס יחידת חיטוי אולטרה סגול והכניס תוספת של מונוכלורמין מוכן. אחת הסיבות לשימוש בקרינה אולטרה סגולה ובמונוכלורמין מוכן הייתה הרצון להשיג חיטוי יעיל יותר של מים.

סיבה חשובה נוספת הייתה שהכלרה של מים עשירים בחומוס מובילה ליצירת תוצרי לוואי המכילים כלור וחומרים אורגניים מתכלים (BOC)

היחידה האולטרה-סגולה מורכבת משני מודולי Wedeco מסדרת K בלחץ נמוך, כל אחד בקיבולת של 3000 m3/h. לכל מודול יש 108 מנורות. למרות מספר המנורות הרב, גילינו כי טכניקת הלחץ הנמוך חסכונית יותר בשל העובדה שהיא צורכת פחות אנרגיה. לפני ההחלטה להכניס טכנולוגיה זו לקו ייצור אחר ולמפעלי מים אחרים, הושקה תוכנית דגימת מים וניתוח מים גדולה כדי לקבוע את ההשפעה של אסטרטגיית חיטוי המים החדשה. היינו בעמדה טובה לחקור את ההשפעה של שינוי אסטרטגיית חיטוי המים, שכן רק אחד משני הקווים הוסב לטכנולוגיה החדשה במפעל המים ב-Lovo, בעוד שהכלור המים הקונבנציונלי נמשך בצד השני. בין היתר, שני קווים אלו מספקים מים למקטעים שונים של רשת אספקת המים. בדיקות חיידקים התרכזו בעיקר סביב ספירת מספר הלוחות ההטרוטרופיים (HPLs). נמצא שהפחתת HPC במתקנים אולטרה סגולים שווה לשלוש יחידות של הסולם הלוגריתמי. עם זאת, ערך HPC עולה במהירות בצינורות ובכלי מיד לאחר יחידת האולטרה סגול. בדיקות הראו כי השילוב של חיטוי אולטרה סגול ותוספת של כלורמין מוכן אינו מוביל להיווצרות כמות ניכרת של THM.

מבוא

בשוודיה, מתקני טיפול במים עיליים מהווים רק כ-10% מכלל אספקת המים, אך הם מספקים מים לכ-50% מהאוכלוסייה. כלור משמש בדרך כלל כחומר חיטוי למי שתייה, והכלרה היא שיטת חיטוי המים הנפוצה ביותר בשימוש בשוודיה. מי תהום מסופקים לרוב ללא טיפול מקדים, אך לעיתים הם מטופלים בקרינה אולטרה סגולה.

בשוודיה פועלות כאלף יחידות אולטרה סגול במפעלי מים ובמערכות אספקת מים. החלקים העיקריים של צמחים אולטרה סגולים כאלה הם מנורות בלחץ נמוך לטיפול במי פני השטח ובמי התהום.

בשנים האחרונות ניתנה תשומת לב רבה לשיטות חלופיות שאינן משתמשות בהכלרה. במפעלי מים גדולים ובמפעלי אספקת מים אחרים המטפלים במים עיליים ניתנת לרוב העדפה לחיטוי אולטרה סגול של מים.

אסטרטגיית חיטוי מים.

הערות

1. ריאבצב א.נ. // אנציקלופדיה פיזיקלית / Ch. ed. א.מ. פרוחורוב. — M.: האנציקלופדיה הרוסית הגדולה, 1998. - V. 5. - S. 221. - 760 עמ'. — ISBN 5-85270-101-7.
2. .
3. בובוק, יבגני . אוחזר ב-6 בנובמבר 2012.
4. אנציקלופדיה סובייטית
5. ל.ב. בוריסוב מיקרוביולוגיה רפואית, וירולוגיה ואימונולוגיה. - MIA, 2005. - ש' 154-156
6. . docs.cntd.ru. אוחזר ב-15 בפברואר 2018.
7. GOST R 53491.1-2009 בריכות. הכנת מים. חלק 1: דרישות כלליות (DIN 19643-1:1997)
8. . // hindu.com. אוחזר ב-17 ביוני 2012.
9. . //phys.org. אוחזר ב-17 ביוני 2012.
10. אלכסנדר סרגייב. . פוסטרים - קרינה אלקטרומגנטית. elementy.ru (2009). אוחזר ב-27 באוקטובר 2019.

טכנולוגיית חיטוי UV

חיטוי UV מבוסס על העיקרון של מנורות כספית בלחץ גבוה ונמוך (כולל מנורות אמלגם), אשר פולטות קרניים אולטרה סגולות. כוח היחידה של מנורות בלחץ גבוה הוא כמה קילוואט, ומנורות בלחץ נמוך - עשרות ומאות וואט. יחד עם זאת, למנורות כספית בלחץ נמוך יש חיי שירות ארוכים יותר ויעילות גבוהה יותר. מנורות אמלגם חסכוניות יותר באנרגיה מאשר מנורות בלחץ גבוה, אבל מחטא ה-UV של מנורות האמלגם הוא פחות קומפקטי.

יש להציב מערכות חיטוי UV תעשייתיות תוך התחשבות לא רק בסוג ומספר המנורות, במינון קרינת ה-UV, אלא גם בפרמטרים הפיזיים והכימיים של הסביבה, בתנאי ההפעלה הכלליים.

היתרונות של טכנולוגיית UV

-חיטוי UV של מים ומשטחים היא טכנולוגיה יעילה ביותר שאינה דורשת טיהור נוסף, המסוגלת לנטרל את פעולתם של סוגים רבים של מיקרואורגניזמים וציסטות. טיהור מים באולטרה סגול מחטא וירוסים עמידים לשיטת הכלור

– חומר חיטוי UV אינו משפיע על התכונות הפיזיקליות והכימיות של אוויר, מים ואינו יוצר תוצרי לוואי

- התקנת חיטוי UV אינה דורשת השקעות הון גדולות וצריכת אנרגיה גבוהה

- יחידות חיטוי מים UV הן קומפקטיות, קלות לתפעול ואינן דורשות אמצעי אבטחה מוגברים.

עיקור על ידי אולטרה סגול

כדי להרוס זיהום בקטריולוגי (מיקרובים, וירוסים), משתמשים בסטריליזטור אולטרה סגול. תאי הפלדה בפנים מצוידים במנורות UV, הממוקמות במארזי קוורץ מיוחדים, המגינים על המנורות ממגע עם מים. קרניים אולטרה סגולות מנטרלות את כל המיקרואורגניזמים המסוכנים ואת הציסטות הפרוטוזואיות במים. מנורות קוטל חיידקים מודרניות יכולות להחזיק מעמד עד שנה וחצי בהפעלה רציפה. מנורות קוטל חיידקים מייצרות ניקוי יעיל ביותר. במים מטוהרים אין תרכובות אורגנוכלור (בניגוד להכלה) וזיהומי אוזון, שהוא חומר חמצון חזק במיוחד. המנורות מצוידות בלוח בקרה ובמכשיר איתות המודיע על תקלה.

חיטוי מים במערכת אספקת המים המקומית

חיטוי UV של מים נחוץ גם אם זה מגיע לצרכן לא ממערכת אספקת מים מרכזית, אלא ממערכת מקומית. החיטוי מתבצע לאחר ניקוי ראשוני מזיהומים מכניים. בבחירת מערכת התקנה מחושבים תעריפי צריכת המים היומי. חיטוי UV בעזרת מתקנים קוטלי חיידקים הורס פתוגנים, וירוסים מסוכנים לבריאות. השיטה ידידותית יותר לסביבה בהשוואה לכלור. חיטוי עם כלור הוא שיטה חסכונית, אבל יש לה כמה חסרונות: הסבירות לתגובות אלרגיות, ריח כלור מורגש. בהשפעת קרני אולטרה סגול של מנורות, הרס של מיקרואורגניזמים מסוכנים ופתוגנים של מחלות זיהומיות מתרחש ברמה התאית.

בעת חיטוי מים במאגרים (למשל בריכת שחייה), משתמשים בשיטה יעילה של חיטוי באמצעות חמצן פעיל. אם יש צורך להסיר את החלקיקים הקטנים ביותר שהפילטר אינו לוכד, משתמשים בשיטת הקרישה. שיטה יעילה ביותר כוללת שימוש בו-זמני בקרניים אולטרה סגולות ואולטרסאונד. יחד עם זאת, איכויות הטעם אינן מתדרדרות והריח אינו מופיע.

חיטוי אולטרה סגול של שפכים

מי שפכים עלולים להכיל פתוגנים של מחלות זיהומיות, חומרים רעילים מסוכנים, חומרים מסרטנים ואלמנטים רדיואקטיביים. כאשר מטפלים במים בכימיקלים, יש לעתים קרובות תופעת לוואי לא טובה מבחינה סביבתית. חיטוי מים UV, המבוסס על שיטה ידידותית לסביבה, כתוצאה מתהליך הניקוי אינו נותן תופעת לוואי. חיטוי UV של שפכים הורס את הכלורמין ומפחית את רמת הכלור החופשי, המונע כניסת חומרים המכילים כלור לגופי מים. חיטוי UV של מים בעזרת מכשירי טיהור היא שיטת טיהור מודרנית שאינה דורשת עלויות תפעול גדולות.

כיום, מערכות חיטוי UV תעשייתיות מייצגות מגוון רחב של ציוד סטנדרטי שהוכיח את עצמו כאיכותי, יעיל וטכני ביותר.

חיטוי ניקוזים באור אולטרה סגול

שיטת ניקוי זו ראויה לתשומת לב מיוחדת. שלא כמו השיטות שתוארו לעיל, ניקוי אולטרה סגול הוא תהליך פיזיקלי, ולכן היווצרות של כל תרכובות כימיות שיכולות להזיק לאדם אינה נכללת.

מערכת חיטוי אולטרה סגול של שפכים

השימוש בניקוי כזה מומלץ מסיבות רבות:

• תכונות חיטוי ייחודיות, אולטרה סגול מזיק לכל המיקרואורגניזמים והנבגים המסוכנים.
• חיטוי אולטרה סגול מתרחש עקב תגובות תוך תאיות המתרחשות בחיידקים, ולכן אין השפעה על המים עצמם.
• זמן ביצוע התהליך הוא מינימלי, כך שניתן להשתמש בו במערכות ניקוי בזרימה.
• העלות של חיטוי כזה נמוכה בסדר גודל מזו של שיטות אחרות.
• השימוש במתקני טיפול UV אינו מהווה סכנה פוטנציאלית לבני אדם.
• ציוד מודרני לביצוע תהליך כזה הוא קטן בגודלו ואינו דורש שטחי ייצור עצומים. בנוסף, הפיתוחים האחרונים אפשרו לבצע אוטומציה מלאה של התהליך. מערכות אלקטרוניות מודרניות קובעות באופן עצמאי את מידת זיהום המים וקובעות את תוכנית העבודה האופטימלית.

שיטות אלטרנטיביות לטיפול בשפכים הן די יקרות, ולכן לא נשקול אותן.

בנוסף לטיפול בשפכים, גם בוצת ביוב מהווה בעיה משמעותית. כל המוצקים שהופרדו מהקולחים במהלך טיפול מכני עלולים להיות מסוכנים. ללא טיפול מתאים, הם מהווים איום לא רק על אזורי מחלה מקומיים, אלא אפילו על מגיפות.

לפתרון בעיה זו נעשה שימוש במגוון שיטות, החל ממילוי חוזר פשוט בסיד ועד לשיטות הייטק. חיטוי של בוצת ביוב יכול להתבצע על ידי השפעה ביולוגית ותרמית על מסת המשקעים, אתה יכול גם לפנות למכשירים המבוססים על עקרונות פיזיים של השפעה. למטרות אלו משתמשים באולטרה סגול, אולטרסאונד, זרמים בתדר גבוה ואפילו קרינה.

ולמרות ששיטות החיטוי הקיימות רחוקות מלהיות מושלמות, זה מעודד שהאנושות החלה לחשוב ברצינות על הבעיה, מה שאומר שעדיין יש לנו סיכוי.