Одной из актуальных задач по обеззараживанию питьевой воды, промышленных и бытовых стоков является применение технологии, не использующей химические реагенты, т.е. технологии, не приводящей к образованию в процессе обеззараживания токсичных соединений (как в случае применения соединений хлора и озонирования) при полном одновременном уничтожении патогенной микрофлоры.
Наиболее безопасной технологией из безреагентных способов обеззараживания является обработка воды ультрафиолетовым излучением. Традиционно применяющиеся для обработки воды ультрафиолетовые лампы низкого давления малоэффективны при уничтожении спорообразующих бактерий, вирусов, грибков, водорослей и плесени.
Дозы облучения для инактивации ряда спор и грибков составляют 100-300 мДж/см2 , в то время, как УФ-облучатели низкого давления с трудом могут обеспечить требуемые 16 мДж/см2 , оговоренные санитарными правилами и нормами для питьевой воды.
Безусловно, существенное ограничение в применении этого типа обеззараживания воды играет, и обрастание кристаллами соли и биообрастание защитных кварцевых оболочек ультрафиолетовых ламп.
Как же обойти эти недостатки в безусловно современной технологии?
Выход был найден при разработке новой технологии, включающей непрерывную обработку воды ультрафиолетовым излучением с длиной волны 253,7 нм и 185 нм с одновременным облучением воды ультразвуком с плотностью ~ 2 Вт/см2 . На базе этой технологии были созданы бактерицидные установки по обеззараживанию воды и стоков, серии “Лазурь-М".
В чем преимущества данного способа обеззараживания?
Отличие ультрафиолетовой обработки воды, используемой в нашей технологии, состоит в применении как коротковолнового (253,7 нм), так и вакуумного ультрафиолета (185 нм), позволяющего проводить практически полное обеззараживание (до 99,9999 % ) и уничтожать бактерии и вирусы в количестве, недоступном для традиционных технологий, использующих более длинные волны ультрафиолетового спектра и окисление озоном, энергоемкость которых к тому же в 3-4 раза выше , чем в описываемой технологии.
В процессе одновременного воздействия ультрафиолетового излучения, ультразвука и акустических колебаний на водную среду образуются мощные окислители, однородно распределенные по обрабатываемому объему, что позволяет повысить эффективность бактерицидной установки в 103 раз и полностью уничтожить (полное фотохимическое окисление) любые формы (в том числе споровые ) микроорганизмов, вирусы и простейшие в концентрациях до 106 ед/л. Традиционная ультрафиолетовая технология (время воздействия в объеме корпуса бактерицидной установки не более 1.5 сек), а на больших производительностях и озонирование, не способны подавить эти виды микрофлоры. Эффект в традиционных технологиях ультрафиолета и озонирования достигается при очень низких концентрациях (единицы в 1 литре) споровых и простейших при длительном воздействии, и практически не уничтожаетплесени .
При обработке проходящего потока воды ультразвуком от излучателя, размещенного непосредственно в камере ультрафиолетового облучателя, в воде возникают короткоживущие парогазовые “каверны", которые появляются в момент локального снижения давления в воде и “схлопываются" при “сжатии" воды. Скорость схлопывания очень высокая и в окрестности точек схлопывания возникают экстремальные параметры – огромные температура и давление.
Вблизи точек схлопывания полностью уничтожается патогенная микрофлора, образуются активные радикалы, пероксид водорода (Н2 О2 ). “Каверны" возникают в объеме камеры ультразвукового-излучателя с частотой несколько десятков килогерц преимущественно на неоднородностях. В качестве неоднородностей могут служить споры грибков, бактерии, играющие роль своеобразной мишени. Кроме того, под воздействием ультразвукового излучения в объеме обрабатываемой жидкости возникают многочисленные микроскопические воздушные пузырьки (процесс объемной дегазации).
Надо также учесть, что ультразвуковой излучатель, помещенный внутри камеры ультрафиолетовой обработки, работает и как стиральная машина, тщательно отмывающая поверхности корпуса и защитного кварцевого кожуха ультрафиолетового излучателя, что предотвращает их биообрастание и соляризацию.
Энергозатраты на обеззараживание питьевой воды составляют 7,0-8,0 Вт на 1 м3 /час и до 20 Вт - для стоков.
Области применения: жилые поселки, коттеджи, объекты водопроводно-канализационного хозяйства, бассейны, аквапарки, сауны, школы, д/сады, медицинская промышленность, парфюмерная промышленность, агропредприятия, предприятия пищевой отрасли, промышленные очистные сооружения.
График сравнительных характеристик эффективности обеззараживания ультрафиолетом установками различных производителей | |
Например, станция обеззараживания воды на производительность 150000 м3 /сут представляет собой единый комплекс, в состав которого входят две параллельно работающие секции. Каждая секция состоит из семи параллельно работающих цепочек, имеющих в своем составе две последовательно соединенных установки Лазурь-М250. Одна цепочка в каждой секции является резервной. На входе каждой установки (модуля) Лазурь-М250 устанавливается задвижка, служащая для выравнивания объема протекающей жидкости в каждой цепочке и для выключения цепочки из общей схемы при проведении профилактических работ.
Установки выпускаются производительностью 500 л/час, 1000 л/час, 3000 л/час. 5000 л/час, 10000 л/час, 30000 л/час, 50000 л/час, 100000 л/час, 250000 л/час и 500000 л/час. Они про сты в эксплуатации, малогабаритны, малоэнергичны (<10 Вт - 1000 л/час), долговечны (до 16000 часов). Все установки могут работать от 220 В, 50-60 Гц, а установки до 50000 л/час и от источника постоянного тока 12 В (солнечные батареи, аккумуляторы). Они дешевле
аналогичных более чем в 2 раза, отмечены дипломами и золотыми медалями на международных выстав ках.
Особое внимание обращаем на серию компактных установок для очистки воды серии «Лазурь-УЗФ» - производительностью до 450 л/час, а также мембранно-осмотических установок - до 600 л/час способных обессоливать и обеззараживать высокоминерализированную воду (до 20 г/л) - УМО-2/05, производимых из отечественных комплектующих. Нами разработаны и широко применяются в городском хозяйстве Москвы и городах центрального региона России станции доочистки воды, которые устанавливаются на входе в водопровод жилых комплексов. Станции компакты, малоэнергетичны и недороги. Потребители при этом получают питьевую воду, качество которой соответствует мировым стандартам.
В течение последних 3-х лет технология «Ультразвук+Ультрафиолет» применяется на объектах промышленного и сельскохозяйственного назначения, станциях водоподготовки, водохранилищах, бассейнах в России (мясокомбинат «Велком» в Московской области, отель «Мариот» в Москве, резиденция президента России в Уфе и др.). А также в Великобритании, Австралии, Новой Зеландии, ЮАР, Анголе, Сингапуре и Южной Корее. Использование технологии «Ультразвук+Ультрафиолет» в подготовке воды, например для бассейнов, позволяет исключить «цветение» воды, а также снизить дозировку хлора до примерно 0,05мг/л, при этом качество воды высокое, вкус и запах хлора не ощущаются.
Все установки экологически безопасны и имеют российский сертификат соответствия № РОСС RU .0001.11 TH 02 и санитарно-эпидемиологическое заключение №77.01.06.485.П.39899.12.1 от 26.12.01 на споры, вирусы, простейшие и бактерии (до 106ед/л). Результаты сертификационных испытаний приведены в официальных протоколах специализированных центров, имеющих Госакредитацию в области микробиологии.
Кроме того все установки соответствуют требованию Американского Национального Стандарта ультрафиолетового обеззараживания воды ( NSF / ANSI 55-2004 ).
Установка по обеззараживанию стоков производительностью 250 м3 /сут.