О Технологии
Что такое УФ-обеззараживание?
Технология ультрафиолетового обеззараживания основана на бактерицидном действии УФ-излучения.
УФ-облучение
Что такое УФ-излучение?
Что такое УФ-доза и какой она должна быть?
Чем обеспечивается УФ-доза?
Коэффициент УФ-пропускания
Расход воды
УФ-облучение
УФ-облучение — это физический метод обеззараживания, основанный на фотохимических реакциях, которые приводят к необратимым повреждениям ДНК и РНК микроорганизмов. В результате микроорганизм теряет способность к размножению (инактивируется).

Технология УФ-обеззараживания может применяться как в системах водоподготовки и водоотведения, так и при обеззараживании воздуха и поверхностей.

При выборе УФ-оборудования очень важно обеспечить дозу УФ-излучения, достаточную для обеспечения требуемых концентраций микроорганизмов после обеззараживания.
Ультрафиолетовым называют электромагнитное излучение, занимающее спектральный диапазон между видимым и рентгеновским. УФ-лучи невидимы человеческому глазу. Длины волн УФ-излучения лежат в интервале от 100 до 400 нм). Термин происходит от лат. ultra (сверх, за пределами) и англ. violet (фиолетовый).

УФ-лампы низкого давления излучают УФ-свет с длиной волны 254 нм, что близко к пику чувствительности ДНК и РНК микроорганизмов, равному 265 нм.

Ультрафиолет диапазона УФ-С (200−280 нм) обладает самой высокой обеззараживающей эффективностью по отношению к бактериям, вирусам и простейшим, поэтому называется бактерицидным. УФ-обеззараживание особенно эффективно против патогенов, стойких к воздействию хлором (например, лямблий и криптоспоридий).

УФ-излучение не вызывает адаптацию у микроорганизмов, а значит и роста резистентности в отличие от химических реагентов, не изменяет вкус, цвет и запах обрабатываемой воды.

УФ-излучение длиной волны 254 нм, генерируемое лампами низкого давления, не приводит к образованию побочных продуктов, что особенно важно для:
  • обеззараживания воды в питьевом водоснабжении;
  • воды для повторного использования, например, ирригации, полива или производственных целей;
  • воды для систем рециркуляции в аквакультуре;
  • обработки воздуха и поверхностей.

Исследования и практический опыт показывают, что для инактивации каждого патогена требуется определённое количество УФ-излучения. Для достижения требуемого уровня обеззараживания важно обеспечить достаточную УФ-дозу.
УФ-доза — количество УФ-излучения, сообщаемого микроорганизму для его инактивации. УФ-доза измеряется в мДж/см². Для инактивации каждого патогена требуется определённая УФ-доза. Это объясняется различным строением и составом защитной оболочки микроорганизмов.

В соответствии с МУК 4.3.2030−05 минимальная доза облучения при подготовке питьевой воды составляет от 25 до 40 мДж/см². В соответствии с МУ 2.1.5.732−99 и МУ 2.1.5.1183−03 минимальная доза облучения для обработки сточных вод, отводимых в водный объект и повторно используемых в системах технического водоснабжения, составляет не менее 30 мДж/см². Если доза УФ-излучения будет меньше, это приведет к несоблюдению требований к микробиологическому качеству воды после обеззараживания.
УФ-доза зависит от УФ-интенсивности и времени облучения. Размерность мДж/см².

УФ-доза = УФ-интенсивность x Время



УФ-интенсивность определяется мощностью, количеством УФ-ламп и коэффициентом пропускания среды.

При обработке воды с высоким коэффициентом пропускания необходимая для обеззараживания УФ-интенсивность достигается меньшей мощностью УФ-ламп, а при низком коэффициенте — большей.

Применение более мощных ламп ведет к уменьшению размеров УФ-установок (В оборудовании «ЛИТ» используются амальгамные лампы низкого давления мощностью до 1 000 Вт).

Время облучения определяется:
  • расходом воды. Чем больший расход воды подается на оборудование, тем меньше время облучения, а значит меньше УФ-доза в одном и том же УФ-реакторе;
  • геометрией оборудования. Например, чем меньше диаметр УФ-реактора, тем при одном и том же расходе время облучения будет короче.
Коэффициент УФ-пропускания воды (UVT) — доля
УФ-излучения (в %) с длиной волны 254 нм, которое пропускает слой воды определенной толщины.

Коэффициент пропускания зависит от содержания органических соединений в воде: чем их меньше, тем выше коэффициент пропускания.

Величину коэффициента пропускания можно определить по значениям физико-химических параметров воды, таких как цветность, мутность, окисляемость или ХПК. Изменения значений параметров воды носят сезонный характер. Для оценки коэффициента пропускания используются данные, за длительный период времени для выявления наихудших значений. УФ-оборудование должно эффективно обеззараживать при наихудшем значении коэффициента УФ-пропускания.

При подборе оборудования для обеззараживания воздуха и поверхностей коэффициент пропускания принимается равным 100%.
От расхода воды зависит время нахождения микроорганизмов в зоне облучения.
Чем выше расход, тем короче время облучения, а значит больше мощности требуется для обеспечения необходимой УФ-дозы. В течение суток расход воды через установку может меняться. Оборудование «ЛИТ» подбирается для обеспечения надёжного обеззараживания при пиковых значениях расхода.

В периоды, когда расход через УФ-систему меньше максимального, в системах компании «ЛИТ» автоматически включается регулировка мощности ламп, позволяющая экономить до 50% электроэнергии.