УФ-стерилізація

Ультрафіолетовим випромінюванням називається електромагнітне випромінювання з довжиною хвилі 10-400нм і відповідною енергією фотонів 12,4-3,1 електронвольт. Для знезараження води в технології водопідготовки використовується біологічно активна область спектра УФ-випромінювання з довжиною хвилі від 205 до 315 нм, звана бактерицидну випромінюванням.

Максимум бактерицидної дії посідає область 250-270 нм. Ультрафіолетове випромінювання має виражену біоцидним дією відносно різних мікроорганізмів, включаючи бактерії, віруси і гриби. УФ-опромінення в дозах, які забезпечують бактерицидний ефект, не гарантує епідемічну безпеку води щодо збудників паразитологічних захворювань [30].

Знезаражуюча дію УФ-випромінювання грунтується на незворотних пошкодженнях молекул ДНК і РНК мікроорганізмів, що знаходяться у воді, за рахунок фотохімічного впливу променевої енергії. Фотохімічне вплив передбачає розрив або зміна хімічних зв'язків органічної молекули в результаті поглинання енергії фотона.

Установки УФ-знезараження застосовуються в самих різних випадках, коли необхідні стадії водопідготовки та водоочищення при водопостачанні широкого спектру промислових об'єктів та об'єктів індивідуального користування водопровідної води, підземних вод із свердловин і поверхневих вод при автономному водопостачанні, а також в очисних спорудах будинків, промислових підприємств і навіть цілих міських багатонаселених районів. УФ-знезараження застосовується в харчовій промисловості при виробництві мінеральної бутильованої води та пива, в медичній промисловості і пр.

Ультрафіолетові стерилізатори води використовують енергію ультрафіолетового випромінювання для знищення мікробіологічних забруднень, на (рис. 3.3) зображений приклад очистки води, за допомогою ультрафіолетових ламп. Цей метод фільтрації знаходить застосування для котеджів, будинків, квартир, лабораторій, ресторанів, лікарень, промислових підприємств, систем колективного водопостачання, зображений приклад очищення води за допомогою уфіолетових ламп. УФ-стерилізатори нейтралізує всі відомі хвороботворні мікроорганізми з великим запасом надійності. Кишкова паличка, бацила дизентерії, збудники холери і тифу, віруси гепатиту і грипу, сальмонела, цисти Giardia lamblia і Cryptosporidium гинуть при дозі опромінення менше 10 мДж/см². Тим часом, лампи сучасних стерилізаторів забезпечують дозу опромінення не менше 30 мДж/см.

Використання хлору в цілях знезараження питної води поступово відходить у минуле. Ультрафіолетова очищення води актуальна для тих випадків, коли питна вода надходить не з централізованою, а з локальної системи водопостачання, де існує ймовірність зараження шкідливими бактеріями.

Рисунок 3.3 - Очистка води за допомогою Ультрафіолетової лампи

 

За допомогою ультрафіолетових ламп сьогодні виконується знезараження в системах загального та господарського водопостачання, додаткове знезараження стічних вод, що сприяє поліпшенню екології. Ультрафіолет активно використовується для очищення води, яка є сировиною в харчовій, фармацевтичній та хімічній промисловості.

Бактерицидну обробку води ультрафіолетом активно застосовують в сферах тваринництва і птахівництва, використовують у ветеринарії. Ультрафіолетові лампи працюють на фермах з розведення риб, в акваріумах і басейнах, де в умовах відсутності "проточною" води можуть активно розвиватися бактерії.

Широка поширеність методу Уф-знезараження пояснюється такими його перевагами, як:

1) універсальність і ефективність впливу на різні мікроорганізми;

2) екологічність, безпечність для життя і здоров'я людини;

3) відносно низька ціна;

4) невисокі експлуатаційні витрати;

5) низькі капітальні витрати;

6) простота обслуговування установок [28].

Найпоширенішими сучасними реагентними методами знезараження води є хлорування та озонування, але по ряду характеристик вони поступаються УФ-опромінення. Для наочності проведемо порівняння цих методів.

 

3.4 Знезараження питної колодязної (криничної) води дезінфікація колодязя (криниці)

 

1. Для дезінфекції визначають об’єм води в колодязі в кубічних метрах.

2. Перед дезінфекцією необхідно відкачати воду з колодязя.

3. Колодязь повністю звільняють від води, проводять чистку дна від мулу, бруду, сміття та випадкових предметів. Стінки колодязя чистять механічним способом від забруднень, обростання та, у разі необхідності, ремонтують.

4. Вибраний з колодязя бруд та мул поміщають у яму на відстані не менш ніж 20 м від колодязя на глибину 0,5 м, заливають 0,2 % (за активним хлором) розчином та закопують.

5. Поверхню стінок зруба колодязя зрошують, використовуючи при цьому розпилювачі, наприклад, гідропульт, 0,015 % (за активним хлором) розчином, час знезараження (експозиція) – 60 хвилин. Обов’язковою умовою дезінфекції є повне зволоження поверхні, що обробляється.

6. Чекають, доки колодязь наповниться водою до звичайного рівня, після чого дезінфікують підводну його частину об’ємним способом 0,0025 % (25 мг активного хлору на 1 дм³ (л) води).

7. Після внесення деззасобу в колодязь закривають його на 2 години, не допускаючи забір води з нього.

8. По закінченні вказаного періоду відкачують воду із колодязя до зникнення різкого запаху хлору. [8].

Знезараження води в колодязі (криниці):

1. Визначення необхідної дози хлору для знезараження води здійснюють шляхом пробного хлорування. Ефективною вважається кількість засобу, при внесенні якої виявляється запах хлору.

Після визначення шляхом пробного хлорування дозу активного хлору для во-ди, що знезаражується, розраховують згідно даних таблиці та вносять необхідну кількість деззасобу для конкретного об’єму води.

2. Дезінфекційний засіб вносять безпосередньо в об’єм води, що знезаражується. При відсутності запаху в дослідній пробі дозу активного хлору збільшують до 3-6 мг на 1 дм³. Через 30 хвилин визначають в пробах води запах хлору. У випадку різкого запаху в дослідній пробі воду відкачують до зникнення різкого запаху [10].