3.1 Порівняння технологій дезинфекції

Сучасні тенденції відводять від хімічної дезинфекції, яка упродовж багатьох років була єдиним методом отримання бактеріологічно чистої води для промислового і домашнього використання. Росте кількість доказів, що більшість хімічних дезинфектантов( таких як хлор), мають тривалий небезпечний вплив на людський організм і довкілля. Альтернативні хлоруванню способи, такі як діоксид хлору(Сl02), озонування і фільтраційні технології теж застосовуються, але вони мають свої недоліки. Сl02 є небезпечним у виробництві і зберіганні, і для роботи з ним потрібний добре навчений персонал для забезпечення точного дозування. Озон має ті ж недоліки і вимагає великих інвестиційних вкладень. Активоване вугілля у фільтраційних системах широко використовується, але конструкція більшості фільтраційних систем є ідеальним середовищем для мікробіологічного забруднення. Ультрафіолетова дезинфекція води успішно використовується упродовж багатьох років без яких-небудь негативних відгуків. З усіх існуючих методів дезинфекції води УФ випромінювання вважається одним з найбільш ефективних, економних, швидких і безпечних.

Переваги УФ дезинфекції:

• висока ефективність;

• низькі капітальні і експлуатаційні витрати;

• безпека для довкілля;

• не впливає на смак і запах води;

• безпосередня дезинфекція;

• неможливість передозування;

Переваги використання УФ дезінфекції помітні одразу. Хімічні і фізичні властивості очищеної води не змінюються. Немає токсичних компонентів. Обслуговування не вимагає високої кваліфікації і спеціального персоналу. Для забезпечення все зростаючих вимог за якістю дезинфекції води, устаткування фірми Atlantic Ultraviolet використовує УФ лампи високої потужності для великих потоків води і обладнано спеціальними контролюючими і регулюючими системами. Великі потоки води не обмежують застосування УФ для очищення і повний бактеріологічний контроль гарантується.

Хлорування - це найчастіше вживана альтернатива для ультрафіолету. Недоліки хлору полягають в тому, що у поєднанні з гуміновими кислотами, він утворює канцерогенні речовини. При використанні хлору завжди існує можливість передозування. Досягши максимально допустимої концентрації виникає небезпека для людського організму. Хлор є несприятливим елементом для довкілля, і відомо, що деякі види бактерій не реагують на його присутність. Хлорування звичайно є найбільш простою технологією, і велика кількість людей використовує його, не знаючи, що він небезпечний. Хлорування вимагає дуже низьких первинних витрат, що для багатьох людей вважається найважливішою перевагою.

Озонування - це інша альтернатива ультрафіолету. Озон також має такий недолік, як утворення канцерогенних компонентів в комбінації з бромом. Як результат процесу дезинфекції утворюються окислені компоненти, що асимілюють. Вони є ідеальною їжею для бактерій і могли б створити бактеріологічне зростання. Максимально допустима концентрація озону тільки 9 ppm. Озон часто використовують в комбінації з УФ-излучением. Оскільки озон є дуже дорогою технологією, він застосовується тільки в ситуаціях де інші технології не можуть гарантувати якісний процес дезинфекції.

Хоча ці технології вважаються самостійними методами дезинфекції, вони також можуть бути використані в комбінації з УФ або на додаток до УФ. У таблиці 3.1 представлений короткий опис усіх методів.

Таблиця 3.1. Порівняння технологій дезинфекції.

	Ультрафіолет	Хлор	Озон
Капіталовкладення	Низькі	Найнижчі	Високі
Виробництв, витрати	Найнижчі	Низькі	Високі
Простота установки	Чудова	Хороша	Погана
Простота обслуговування	Чудова	Хороша	Погана
Вартість обслуговування	Найнижча	Середня	Висока
Частота обслуговування	Не часто	Часто	Постійно
Контролир., системи	Чудові	Погані	Хороші
Дезинфекція	Чудова		Чудова
Небезпека	Низька	Висока	Висока
Вплив на воду	Ні	Хлорорганика, смак, рН ізм.	Невідомо
Контактний час	0,5 - 5 сек.	30 - 60 хв.	10 - 20 хв.

У безалкогольній промисловості промивання мереж хімікатами і парою застосовується періодично для відвертання зростання бактерій. Для більшої економії застосовують УФ для відвертання високих витрат, виникнення смаку і запаху або забруднення довкілля. Залишок убитих загиблих мікроорганізмів після УФ не є їжею для тих, що вижили. Отже можливість зростання бактерій після УФ обмежена.

Таблиця 3.2 Перелік вірусів і бактерій, що видаляються установками Atlantic Ultraviolet при довжині хвилі 253,7 нанометра

БАКТЕРІЯ	У/Ф Доза	БАКТЕРІЯ	У/Ф Доза
Agrobacterium Lumefaciens	8,500	Salmonella Species	10,000
Bacillus Anthracis	8,700	Salmonella Typhimurium	15,200
Bacillus Anthracis Spores	46,200	Salmonella Typhosa(Typhoid Fever)	7,000
Bacillus Mogatbeitiwin Sp. (veg)	2,500	Salmonella	10,500
Bacillus Megathaflum Sp.(spores)	5,200	Sarcina Lutea	26,400
Bacillus Paratyphosus	6,100	Serratia Marcescescent	6,160
Bacillus Subtilis	11.000	Shigella Dysenteriae – Dysentery	4,200
Bacillus Subtilis Spores	22,000	ShigelIa Flexneri – Dysentery	3,400
Clostridium Tetani	23,100	Shigella Paradysenteriae	3,400
Closlridium Botulinum	11,200	Shigella Sonnei	7,000
Corynebacterium Diphteriae	6,500	Spirillum Rubrum	6,160

Продовження Таблиці 3.2 Перелік вірусів і бактерій, що видаляються установками Atlantic Ultraviolet при довжині хвилі 253,7 нанометра

БАКТЕРІЯ	У/Ф Доза	БАКТЕРІЯ	У/Ф Доза
Desintery Bacilli	4,200	Staphylococcus Albus	5,720
Eberthella Typhosa	4,100	Staphlylococcus Aurous	6,600
Escherichia Coli	6,600	Staphlylococcus Epidermidis	5,800
Legioriella Bozemanii	3,500	Streptococcus Faecaila	10,000
Legionella Dumoffil	5,500	Streptococcus Hemolytlcus	5,500
Legionella Gormanil	4,900	Streptococcus Lastis	8,800
Legionella Micdadei	3,100	Streptococcus Pyrogenes	4,200
Legionella Longbeachae	2,900	Streptococcus Salivarius	4,200
Legionella Peumophila (Legionnaire's Disease)	2,760	Streptococcus Viridans	3,800
Leptospiracaunicola - Infectious Jaundice	6,000	Vibrio Comma(Cholern)	6,500
Leptospira Interrogans	6,000	Vibrio Cholerae	6,500
Micrococcus Candidus	12,300
Micrococcus Sphaeroides	15,400	ПЛІСНЯВА	У/Ф Доза
Mycobacterium	10,000	Aspergillus Amstelodami	77,000

Продовження Таблиці 3.2 Перелік вірусів і бактерій, що видаляються установками Atlantic Ultraviolet при довжині хвилі 253,7 нанометра

БАКТЕРІЯ	У/Ф Доза	БАКТЕРІЯ	У/Ф Доза
Phytomonas Tumefaciens	8,500	Aspergillus Glaucus	88,000
Proteus Vulgaris	6,600	Aspergillus Niger(breed mold)	330,000
Pseudomonas Aeruginosa (Environmental Strain)	10,500	Mucor Mucedo	77,000
Pseudomonas Aerugtnosa(Lab. Strain)	3,900	Mucor Racemosus(A & B)	35,200
Pseudoinouns Fluorescens	6,600	Oospora Lacris	11,000
Rhodospirillum Rubrum	6,200	Penicillium Chrysogenum	56,000
Salmonella Enteridis	7,600	Penicillium Digitatum	88,000
Salmonella Paratyphi(Enteric Fever)	6,100	Penicillium Expansum	22,000
		Penicillium Roqueforti	26,400
ВІРУС	У/Ф Доза	Rhizopus Nlgricans(cheese mold)	220,000
Adano Virus Type III	4,500
Bacteriophage(E. Coli)	6,600	ПРОСТІ	У/Ф Доза
Coxsackie A2	6,300	Clorella Vulgaris(algae)	22,000
Infectious Hepatitis	8,000	Blue - Green Algae	420,000

Продовження Таблиці 3.2 Перелік вірусів і бактерій, що видаляються установками Atlantic Ultraviolet при довжині хвилі 253,7 нанометра

БАКТЕРІЯ	У/Ф Доза	БАКТЕРІЯ	У/Ф Доза
Rotavinus	24,000	Giardia Lamblia(cysts)	100,000
Tobacco Mosaic	440,000	Nematode Eggs	40,000
		Paramecium	200,000
ДРІЖДЖІ	У/Ф Доза
Пекарні дріжджі	8,800
Пивні дріжджі	6,600
Кондитерські дріжджі	13,200
Saccharomyces Cerevisisiae	13,200
Saccharomyces Ellipsoideus	13,200
Saccharomyces Sp.	17,600

(ВИМІР В МІКРОВАТ-СЕКУНД НА 1 cм².)

Таблиця показує, що необхідна УФ-доза залежить від типу мікроорганізмів, які мають бути знищені. По теорії УФ доза 18 мДж/см² буде результат в 1д³ зниження(99,9%). Проте практично деяка кількість зважених часток і зміна прозорості впливає на теоретичні розрахунки. Значить, необхідна УФ-доза має бути десь між 25-40 мДж/см² для питної води.

Порівнявши аналіз шахтної води з вимогами до технічної води представлені ДУ «Інститутом гігієни та медичної екології ім. О.М. Марзеева» приймаю установку S25000C, продуктивність якої 94,5 м³/год.