1.10.Оборудование «Дегремон Технолоджиз-Озония» для уф-обеззараживания воды[20]

Воздействие УФ-излучения С-диапазона (длина волн 200-280 нм) приводит к биохимическим изменениям, летальным для организмов. Поглощение УФ-излучения пиримидиновой основой ДНК и РНК является причиной фотохимических реакций, в результате которых формируются химические связи между соседними основаниями. Эти связи прерывают репликацию генетического материала, таким образом прекращая размножение микроорганизмов. Облученные микроорганизмы деактивируются и становятся непатогенными.

Доза УФ-излучения определяется как количество бактерицидной УФ-энергии, воздействующей на единицу площади, - мДж/см². В обычных условиях доза УФ-излучения является функцией от его интенсивности, мВт/см², и времени воздействия и может быть выражена следующим образом:

Доза УФ = интенсивность УФ·время.

Доза УФ-излучения не может быть измерена напрямую. Однако его интенсивность можно точно определить на стенде, используя аппаратуру для формирования направленного потока излучения – коллимации луча.

Коллиматорный стенд содержит стабильный источник непрерывного излучения(ртутную лампу низкого давления ) и обеспечивает близкий к параллельному луч, перпендикулярный плоской поверхности. Интенсивность коллимированного УФ-луча на плоской поверхности измеряется калиброванным радиометром. Воздействие излучения на микробиологию образцов воды исследуется путем помещения чашки Петри с образцом воды под коллимированный луч и измерением выживаемости микробов до и после воздействия УФ-излучения.

Стендовые исследования являются важными для конструирования систем УФ-обеззараживания, поскольку позволяют определить зависимость степени инактивации патогенов от дозы облучения и оценить влияние УФ-обработки на качество воды. В[2;3] указаны дозы УФ-излучения, обеспечивающие степень инактивации (90-99,99% различных микроорганизмов на коллиматорном стенде. В табл. 1 приведены краткие сведения о полученных данных, на основании которых микроорганизмы могут быть классифицированы по степени возрастания их чувствительности к УФ-излучению: аденовирусы < споры < фаги < энтеровирусы < цисты.

Степень поглощения УФ-излучения для типовых сточных вод - от 15,49 (70%) до 39,8(40%). Если степень поглощения превышает 39,8(у необработанных стоков), то УФ-обеззараживание не будет эффективным без предварительной обработки сточных вод.

Предварительная обработка сточных вод

Взвешенные частицы в сточной воде поглощают и рассеивают УФ-лучи, снижая эффективность обеззараживания. Соединения естественных гетерогенных групп – общие и фекальные колиформы с размерами частиц более 8 мкм ограничивают эффективность УФ-обеззараживания . Степень инактивации общих или фекальных колиформ в биологически очищенных или нефильтрованных или фильтрованных сточных водах подобна низкому уровню инактивации выращенных в питательной среде бактерий. Однако степень инактивации колиформ в сточной воде от имеет тенденцию к выравниванию вследствие наличия взвешенных частиц и их объединению с колиформами. Как правило, обработанные воды содержат взвесь твердых частиц с концентрацией от нескольких до 30 мг/л. При более высокой концентрации взвешенных частиц УФ-обеззараживание неэффективно без предварительной обработки воды.

Стадии обработки, предшествующие УФ-обеззараживанию, непосредственно определяют качество воды. Влияние некоторых технологий очистки воды на эффективность УФ-инактивации общих колиформ показано на рис.1.

При использовании технологий биологической очистки доля частиц с прикрепленными микроорганизмами экспоненциально убывает при увеличении средней продолжительности существования клетки активного ила. При средней продолжительности существования клеток активного ила до 8 суток, а также использовании проточных фильтров без стадии осветления обеспечивались

лишь умеренные требования к сбросу. Фильтрация с использованием гранулированной загрузки или мембран, как правило, позволяет получить сточные воды, приемлемые для дальнейшего УФ-обеззараживания.

Результат фильтрации зависит от гранулометрии фильтрующей загрузки, эффективности обратной промывки, надежности и качественного обслуживания (необходимо исключить попадание хлопьев и частиц из промывных вод в фильтрат). Тем не менее системы фильтрации позволяют получать сточные воды, удовлетворяющие самым жестким требованиям по бактериологическим показателям, например, в системах обеззараживания повторно используемых сточных вод.

Гарантийные показатели эффективности систем УФ-обеззараживания широко варьируются в зависимости от местных требований и спецификации применения. В Северной Америке типичные требования к обеззараживанию сбрасываемых сточных вод определяются термином «наиболее вероятное число» (НВЧ) единиц фекальных колиформ (FC) в 100 мл воды. Предельные требования рассчитываются на основании среднего за 30 дней значения, или задаются как суточный или недельный максимумы. В штате Калифорния для УФ-обеззараживания повторно используемых сточных вод установлен средний за 7 суток предел содержания общих колиформ (ТС) – 2,2 НВЧ/100 мл воды. Проведение УФ-обеззараживания должно гарантировать степень инактивации , или 99,00 ℅ полиовирусов. Положение штата Флорида аналогично, но предполагает контроль фекальных колиформ. Такие уровни качества сточных вод могут быть достигнуты только при условии обеззараживания предварительно фильтрованных вод со средними значениями мутности ниже 2NTU за период 24 ч, и никогда не превышающие 5 NTU до УФ - обеззараживания. Это соответствует показателю содержания взвешенных веществ не более 5 мг/л.Как минимум вода должна быть отфильтрована до УФ-обеззараживания фильтром с гранулированной загрузкой. В Северной Америке некоторые предприятия по обработке сточных вод, подлежащих вторичному использованию, применяют мембранную или обратноосмотическую фильтрацию перед УФ-обеззараживанием.

Расчетные дозы УФ - излучения. Таблица расчетных доз подготовлена на базе практического опыта фирмы «Дегремон Технолоджиз - Инфилико» по поставкам канальных систем обеззараживания сточных вод в Северной Америке с вертикальным расположением УФ-ламп. Данные таблицы должны рассматриваться как общее руководство, поскольку каждая конкретная система УФ-обеззараживания подлежит индивидуальному расчету.

Модельный ряд УФ-оборудования фирмы «Дегремон Технолоджиз - Озония» включает: системы Aquaray 40 HO и 3X HO VLS, устанавливаемые в открытые каналы для обеззараживания сточных вод, а также и различные блоки.

Системы Aquaray 40 HO и 3X HO VLS строятся на модульном принципе с использованием высокоэффективных ламп низкого давления и предназначены для установки в открытые каналы. Типичная компоновка системы, состоящей из нескольких модулей, показана на рис.2. Поток обрабатываемой воды может составлять в зависимости от ее характеристик от 8 до 50 тыс. м³/сут на один модуль. Увеличение производительности системы достигается путем параллельного и каскадного включения нескольких модулей.

Каждый модуль содержит 36 ламп, смонтированных вертикально.

Гидравлическая система модулей рассчитана таким образом, чтобы минимизировать потери напора. Во избежание «проскоков» необработанной воды лампы расположены в шахматном порядке с использованием запатентованных краевых дефлекторов.

Мощность УФ-излучения модуля регулируется электронным балластом ламп, а также отключением рядов ламп при необходимости.

Очистка чехлов ламп осуществляется циклически встроенной механической системой, при необходимости – в специальной емкости химической обработкой. Обслуживание и замена отдельных ламп и кварцевых чехлов возможны без извлечения модуля из канала. Амальгамные лампы низкого давления имеют срок службы 12000 ч и обеспечивают излучаемую мощность в С-диапазоне 150-160 Вт каждая. Система Aquaray 40 HO VLS предназначена для монтажа как в помещении, так и под открытым небом.

Таким образом, фирма «Дегремон Технолоджиз - Озония» постоянно совершенствует выпускаемое оборудование, улучшая его технико-экономические показатели.

						ФИСПОС 290800 – ДП	Лист
							23
Изм.	Лист	Кол.уч	№ док.	Подпись	Дата