Обеззараживание воды
Установлено, что наибольшим бактерицидным действием обладают ультрафиолетовые лучи с длиной волны от 200 до 295 мкм. Эта область ультрафиолетового облучения называется бактерицидной. Максимум бактерицидного действия располагается около длины волны в 254 мкм.
В наиболее распространенных ртутных лампах низкого давления 86% излучения приходится на длину волны 254 нм
В результате такого
облучения микроорганизмы «микробиологически» погибают, т. к. теряют
способность к воспроизводству. УФ-излучение, имеющее бактерицидную длину
волны 260 нм или близкую длину волны, проникает сквозь стенку клетки
переносимого водой микроорганизма и поглощается ДНК, называемой
генетической цепочкой микроорганизма, в результате чего процесс
воспроизводства микроорганизма прекращается.
Метод дезинфекции с использованием УФ-излучения доказал свою эффективность при дезактивации переносимых водой болезнетворных микроорганизмов и вирусов без ухудшения вкуса и запаха воды и без внесения в воду нежелательных побочных продуктов.
Кварцевые лампы применяются только в
комплексе с другими методиками дезинфекции.
Зачем УФ нужен ?
Хлорирование воды, проводимое в больших масштабах, вызвало широкое распространение резистентных к хлору микроорганизмов, среди которых немало патогенных.
При совместной обработке воды хлором и бактерицидным облучением в 2-3 раза снижается расход хлора, упрощается эксплуатация оборудования.
УФ-излучение вызывает реакцию фотоокисления, в результате которой эти соединения разлагаются до простых составляющих – вплоть до таких, как углекислый газ и вода. Вместе с хлораминами и тригалогенметанами исчезает и неприятный «хлорный» запах, аллергические проявления и другие неприятные ощущения, связанные с применением хлора.
После облучения УФ-лучами частотой 253,7 нм у микроорганизмов нарушается метаболизм клеток, теряется способность к размножению (на 4-5 часов). Вода дополнительно насыщается кислородом, выделяющимся в результате фотохимических реакций, вследствие чего улучшается чистота и свежесть воды. Образуется озон (в микроколичествах), оказывая дополнительное окислительное воздействие, в том числе и на механические загрязнения. УФ-излучение повышает окисляющую способность активного хлора или кислорода.
Применение ультрафиолета в обработке воды – одно из самых перспективных направлений в поисках альтернативных, экологичных, надежных и недорогих способов обеззараживания.
Еще одним преимуществом такого способа очистки является высокая скорость процесса – обеззараживание происходит всего за несколько секунд. Поскольку этот метод является безреагентным, можно использовать любые, даже самые высокие дозы излучения – при других методах дезинфекции это недопустимо, поскольку в большинстве случаев при превышении определенного предела реагент может попасть в воду. Этот метод можно использовать и как предварительную меру очистки. За счет своей эффективности он дает возможность значительно снизить расходы энергии или химических реагентов.
У обеззараживания воды при помощи ультрафиолетового излучения имеются и некоторые недостатки. Прежде всего, это неуниверсальность данного метода – некоторые микроорганизмы очень устойчивы к данному излучению, правда, они встречаются нечасто, но если содержание стойких вирусов или бактерий в воде высоко, этот способ может быть использован лишь в качестве предварительного.
Большое влияние оказывает на эффективность работы установка для дезинфекции воды ультрафиолетом, наличие взвешенных частиц различных примесей. Если вода содержит крупнодисперсные примеси, они могут выступить в качестве своеобразной преграды для болезнетворных микроорганизмов, которые не получат нужной доли излучения и, соответственно, не будут уничтожены.
Таким образом, чем больше в воде содержится механических примесей, тем менее эффективно ультрафиолетовое излучение действует на отдельные вирусы и бактерии. Поэтому предварительно вода должна проходить механическую очистку, чтобы в ней оставалось как можно меньше механических загрязнителей.
Еще одним недостатком ультрафиолетового обеззараживания (УФО) является отсутствие последействия. Дело в том, что после прохождения через корпус фильтра излучение в воде оставаться не может – сразу после потери контакта УФ-излучения с водой его действие прекращается. Этот метод может применяться и в сочетании с иными способами очистки, и в качестве самостоятельного метода. Чаще всего он используется при обработке небольших объемов воды для бытовых целей, в промышленных же системах он обычно выступает в качестве дополнительной меры очистки.
