Instalacja promieniowania UV na wodociągach w Lovo i jego wpływ na charakterystykę sieci wodociągowej.
ADNOTACJA.
Stockholm Water ma dwa wodociągi, w Lovo i Norsborg, zaopatrujące w wodę około miliona ludzi w rejonie Sztokholmu. Jedna z dwóch linii produkcyjnych wodociągów w Lovo, która dotychczas stosowała chlorowanie konwencjonalne (sekwencyjne dodawanie siarczanu amonu i podchlorynu sodu), wprowadziła instalację do dezynfekcji w ultrafiolecie oraz wprowadzono dodatek preparowanej monochloraminy. Jednym z powodów zastosowania promieniowania ultrafioletowego i preparowanej monochloraminy była chęć uzyskania skuteczniejszej dezynfekcji wody.
Innym ważnym powodem było to, że chlorowanie wody bogatej w próchnicę prowadzi do powstawania produktów ubocznych zawierających chlor i biodegradowalnej materii organicznej (BOC)
Jednostka ultrafioletowa składa się z dwóch niskociśnieniowych modułów Wedeco serii K, każdy o wydajności 3000 m3/h. Każdy moduł ma 108 lamp. Pomimo dużej liczby lamp stwierdziliśmy, że technika niskiego ciśnienia jest bardziej ekonomiczna, ponieważ zużywa mniej energii. Przed podjęciem decyzji o wprowadzeniu tej technologii na inną linię produkcyjną i inne wodociągi uruchomiono duży program pobierania próbek i analizy wody w celu określenia wpływu nowej strategii dezynfekcji wody. Byliśmy dobrze przygotowani do zbadania wpływu zmiany strategii dezynfekcji wody, ponieważ tylko jedna z dwóch linii została przystosowana do nowej technologii w wodociągach w Lovo, podczas gdy na drugiej kontynuowano konwencjonalne chlorowanie wody. Między innymi te dwie linie dostarczają wodę do różnych odcinków sieci wodociągowej. Testy bakteryjne koncentrowały się głównie wokół zliczania liczby płytek heterotroficznych (HPL). Stwierdzono, że redukcja HPC w instalacjach ultrafioletowych jest równoważna trzem jednostkom skali logarytmicznej. Jednak wartość HPC gwałtownie wzrasta w rurach i naczyniach bezpośrednio po jednostce ultrafioletowej. Testy wykazały, że połączenie dezynfekcji ultrafioletowej z dodatkiem przygotowanej chloraminy nie prowadzi do powstania znacznej ilości THM.
WPROWADZANIE
W Szwecji urządzenia do uzdatniania wody powierzchniowej stanowią tylko około 10% całkowitego zaopatrzenia w wodę, ale dostarczają wodę do około 50% populacji. Chlor jest powszechnie używany jako środek dezynfekujący do wody pitnej, a chlorowanie jest najczęstszą metodą dezynfekcji wody stosowaną w Szwecji. Wody gruntowe są zwykle dostarczane bez obróbki wstępnej, ale czasami są poddawane działaniu promieniowania ultrafioletowego.
W Szwecji w wodociągach i wodociągach pracuje około tysiąca jednostek ultrafioletowych. Głównymi częściami takich roślin ultrafioletowych są lampy niskociśnieniowe do uzdatniania wód powierzchniowych i gruntowych.
W ostatnich latach wiele uwagi poświęcono metodom alternatywnym, które nie wykorzystują chlorowania. W dużych wodociągach i innych przedsiębiorstwach wodociągowych, które uzdatniają wodę powierzchniową, najczęściej preferowana jest dezynfekcja wody promieniowaniem ultrafioletowym.
STRATEGIA DEZYNFEKCJI WODY.
Uwagi
- Ryabtsev A. N. // Encyklopedia fizyczna / Ch. wyd. AM Prochorow. — M.: Wielka Encyklopedia Rosyjska, 1998. - V. 5. - S. 221. - 760 s. — ISBN 5-85270-101-7.
- .
- Bobukh, Jewgienij . Źródło 6 listopada 2012.
- Radziecka encyklopedia
- LB Borisov Mikrobiologia medyczna, wirusologia i immunologia. - MIA, 2005. - S. 154-156
- . docs.cntd.ru. Źródło 15 lutego 2018.
- GOST R 53491.1-2009 Baseny. Przygotowanie wody. Część 1: Wymagania ogólne (DIN 19643-1:1997)
- . // hindu.com. Źródło 17 czerwca 2012.
- . //fiz.org. Źródło 17 czerwca 2012.
- Aleksander Siergiejew. . Plakaty - Promieniowanie elektromagnetyczne. elementy.ru (2009). Źródło 27 październik 2019.
Technologia dezynfekcji UV
Dezynfekcja UV opiera się na zasadzie wysoko i niskociśnieniowych lamp rtęciowych (w tym lamp amalgamatowych), które emitują promienie ultrafioletowe. Moc jednostkowa lamp wysokoprężnych to kilka kW, a lamp niskoprężnych - dziesiątki i setki watów. Jednocześnie niskociśnieniowe lampy rtęciowe mają dłuższą żywotność i wyższą wydajność. Lampy amalgamatowe są bardziej energooszczędne niż lampy wysokociśnieniowe, ale dezynfektor UV z lampą amalgamatową jest mniej kompaktowy.
Przemysłowe systemy dezynfekcji UV należy umieszczać uwzględniając nie tylko rodzaj i ilość lamp, dawkę promieniowania UV, ale również parametry fizykochemiczne środowiska, ogólne warunki eksploatacji.
Korzyści z technologii UV
Dezynfekcja UV wody i powierzchni to wysoce skuteczna technologia, niewymagająca dodatkowego oczyszczania, zdolna do neutralizacji działania wielu rodzajów mikroorganizmów i cyst. Oczyszczanie wody promieniowaniem ultrafioletowym dezynfekuje wirusy odporne na metodę chlorowania
– Środek dezynfekujący UV nie wpływa na właściwości fizykochemiczne powietrza, wody i nie tworzy produktów ubocznych
— Instalacja dezynfekcji UV nie wymaga dużych nakładów kapitałowych i dużego zużycia energii
— Urządzenia do dezynfekcji wody UV są kompaktowe, łatwe w obsłudze i nie wymagają zwiększonych środków bezpieczeństwa.
Sterylizacja ultrafioletowa
Do niszczenia skażenia bakteriologicznego (drobnoustroje, wirusy) stosuje się sterylizatory ultrafioletowe. Wewnątrz stalowe komory wyposażone są w lampy UV, umieszczone w specjalnych kwarcowych obudowach, które chronią lampy przed kontaktem z wodą. Promienie ultrafioletowe neutralizują w wodzie wszystkie niebezpieczne mikroorganizmy i cysty pierwotniaków. Nowoczesne lampy bakteriobójcze mogą działać do półtora roku przy ciągłej pracy. Lampy bakteriobójcze zapewniają bardzo skuteczne czyszczenie. W oczyszczonej wodzie nie występują związki chloroorganiczne (w przeciwieństwie do chlorowania) oraz zanieczyszczenia ozonem, który jest niezwykle silnym środkiem utleniającym. Lampy wyposażone są w panel sterowania oraz sygnalizator, który informuje o awarii.
Dezynfekcja wody w lokalnej sieci wodociągowej
Dezynfekcja wody UV jest również konieczna, jeśli dociera ona do konsumenta nie ze scentralizowanego systemu zaopatrzenia w wodę, ale z lokalnego. Dezynfekcja przeprowadzana jest po wstępnym oczyszczeniu z zanieczyszczeń mechanicznych. Przy wyborze systemu instalacyjnego obliczane są dzienne stawki zużycia wody. Dezynfekcja UV za pomocą instalacji bakteriobójczych niszczy patogeny, wirusy niebezpieczne dla zdrowia. Metoda jest bardziej przyjazna dla środowiska w porównaniu z chlorowaniem. Dezynfekcja chlorem jest metodą ekonomiczną, ma jednak pewne wady: prawdopodobieństwo wystąpienia reakcji alergicznych, wyczuwalny zapach chloru. Pod wpływem promieni ultrafioletowych lamp niszczenie niebezpiecznych mikroorganizmów i patogenów chorób zakaźnych następuje na poziomie komórkowym.
Przy dezynfekcji wody w zbiornikach (np. basen) stosuje się skuteczną metodę dezynfekcji z użyciem aktywnego tlenu. Jeśli zachodzi potrzeba usunięcia najmniejszych cząstek, których filtr nie wychwytuje, stosuje się metodę koagulacji. Wysoce skuteczna metoda obejmuje jednoczesne użycie promieni ultrafioletowych i ultradźwięków. Jednocześnie walory smakowe nie ulegają pogorszeniu i nie pojawia się zapach.
Dezynfekcja ultrafioletowa ścieków
Ścieki mogą zawierać patogeny chorób zakaźnych, niebezpieczne substancje toksyczne, czynniki rakotwórcze i pierwiastki promieniotwórcze. Podczas uzdatniania wody chemikaliami często występuje niekorzystny dla środowiska efekt uboczny. Dezynfekcja wody UV, która opiera się na metodzie przyjaznej dla środowiska, w wyniku procesu czyszczenia nie daje efektu ubocznego. Dezynfekcja UV ścieków niszczy chloraminę i zmniejsza poziom wolnego chloru, co zapobiega przedostawaniu się substancji zawierających chlor do zbiorników wodnych. Dezynfekcja wody UV za pomocą urządzeń odkażających to nowoczesna metoda oczyszczania, która nie wymaga dużych kosztów eksploatacji.
Obecnie przemysłowe systemy dezynfekcji UV stanowią szeroką gamę standardowego wyposażenia, które sprawdziło się jako wysokiej jakości, wydajne i wysoce techniczne.
Dezynfekcja drenów światłem ultrafioletowym
Ta metoda czyszczenia zasługuje na szczególną uwagę. W przeciwieństwie do metod opisanych powyżej, czyszczenie promieniowaniem ultrafioletowym jest procesem fizycznym, dlatego wyklucza się tworzenie jakichkolwiek związków chemicznych, które mogą zaszkodzić osobie.
System ultrafioletowej dezynfekcji ścieków
Stosowanie właśnie takiego czyszczenia zalecane jest z wielu powodów:
- Unikalne właściwości dezynfekujące, ultrafiolet jest szkodliwy dla wszystkich niebezpiecznych mikroorganizmów i zarodników.
- Dezynfekcja promieniami ultrafioletowymi zachodzi w wyniku reakcji wewnątrzkomórkowych zachodzących w bakteriach, więc nie ma wpływu na samą wodę.
- Czas realizacji procesu jest minimalny, dzięki czemu może być stosowany w przepływowych systemach czyszczących.
- Koszt takiej dezynfekcji jest o rząd wielkości niższy niż w przypadku innych metod.
- Stosowanie oczyszczalni UV nie stwarza potencjalnego zagrożenia dla ludzi.
- Nowoczesne urządzenia do realizacji takiego procesu są niewielkich rozmiarów i nie wymagają ogromnych powierzchni produkcyjnych. Ponadto najnowsze osiągnięcia umożliwiły pełną automatyzację procesu. Nowoczesne systemy elektroniczne samodzielnie określają stopień zanieczyszczenia wody i ustalają optymalny program pracy.
Alternatywne metody oczyszczania ścieków są dość drogie, więc nie będziemy ich rozważać.
Oprócz oczyszczania ścieków istotnym problemem są również osady ściekowe. Wszystkie ciała stałe, które zostały oddzielone od ścieków podczas mechanicznej obróbki, są potencjalnie niebezpieczne. Bez odpowiedniego leczenia stanowią zagrożenie nie tylko dla lokalnych obszarów chorobowych, ale nawet epidemii.
Aby rozwiązać ten problem, stosuje się różne metody, od prostego zasypywania wapnem po zaawansowane technologicznie. Dezynfekcja osadów ściekowych może odbywać się poprzez biologiczne i termiczne oddziaływanie na masę osadu, można również skorzystać z urządzeń opartych na fizycznych zasadach oddziaływania. Do tych celów stosuje się prądy ultrafioletowe, ultradźwiękowe, o wysokiej częstotliwości, a nawet promieniowanie.
I choć dotychczasowym metodom dezynfekcji daleko do doskonałości, to zachęcające, że ludzkość zaczęła poważnie myśleć o problemie, co oznacza, że wciąż mamy szansę.
