Бактерицидные установки

На этапе заключительного обеззараживания воды УФ-излучение используется и как самостоятельный метод, и в сочетании с реагентными методами обеззараживания.

Ультрафиолетовым излучением называется электромагнитное излучение с длиной волны 10...400 нм и соответствующей энергией фотонов 12,4...3,1 электронвольт.

Для обеззараживания воды в технологии водоподготовки используется биологически активная область спектра УФ-излучения с длиной волны от 205 до 315нм, называемая бактерицидным излучением. Максимум бактерицидного действия приходится на область 250...270 нм.

Ультрафиолетовое излучение обладает выраженным биоцидным действием в отношении различных микроорганизмов, включая бактерии, вирусы и грибы.

УФ-облучение в дозах, обеспечивающих бактерицидный эффект, не гарантирует эпидемическую безопасность воды в отношении возбудителей паразитологических заболеваний. Обеззараживающее действие УФ-излучения основано на необратимых повреждениях молекул ДНК и РНК микроорганизмов, находящихся в воде, за счет фотохимического воздействия лучистой энергии. Фотохимическое воздействие предполагает разрыв или изменение химических связей органической молекулы в результате поглощения энергии фотона.

Дозы УФ-облучения по критерию гибели бактериальных клеток подразделяются на:

- суббактерицидные, не вызывающие гибели бактерий;

- бактерицидные, вызывающие гибель бактериальных клеток.

В качестве источников УФ-излучения для обеззараживания воды используются газоразрядные лампы, имеющие в спектре своего излучения диапазон длин волн 205...315 нм. Существуют конструкции ламп, в спектре излучения ртутного разряда которых содержится линия 185 нм. В процессе работы этих ламп в воздушной среде образуется озон.

При УФ-обеззараживании воды не существует проблемы передозировки. Повышение дозы УФ-излучения не приводит к гигиенически значимым неблагоприятным изменениям свойств воды и образованию побочных продуктов. Доза УФ-облучения может быть увеличена до значений, обеспечивающих эпидемическую безопасность воды как по бактериям, так и по вирусам.

УФ-обеззараживание не требует длительного контакта УФ-лучей с водой. Бактерицидный эффект проявляется в течение времени прохождения воды через камеру обеззараживания УФ-установок.

При расчете бактерицидной установки определяют требуемую мощность, Вт, потока бактерицидного излучения по формуле

,

где Q – расчетный расход облучаемой воды, м³/ч;

α – коэффициент поглощения, см^-1 (0,1);

К – коэффициент сопротивляемости бактерий, К = 2500 мкВ.с/см²;

Р – коли-индекс после облучения, принимают не более 3 ед/л;

Р_о – коли-индекс до облучения, принимают не более 1000 ед/л;

η_п – коэффициент использования интенсивности потока бактерицидных лучей (для погруженных в воду – 0,9, для неутепленных – 0,75);

η_о – коэффициент полноты использования бактерицидного облучения, принимают равным 0,9.

Число бактерицидных ламп по мощности бактерицидного потока F_л определяют по зависимости

n = F_б / F_л.

Расход электроэнергии (Вт ∙ ч/м³):

S = N ∙ n/Q,

где N – мощность, потребляемая одной лампой, Вт (характеристики ламп находят по справочнику).

Потери напора в установке находят по формуле

H = 0,000022∙nQ².

Количество рабочих бактерицидных установок следует определять исходя из их паспортной производительности. При этом количество рабочих установок должно быть не более пяти, резервных – одна.