Дезинфекция ультрафиолетом

Бактерицидные свойства ультрафиолетовой радиации были признаны задолго до 1919 года, когда она была впервые использована для дезинфекции воды. Бактерицидное действие ультрафиолетового света подобно солнечным лучам, который убивает бактерии в поверхностных водах.

Ультрафиолетовое излучение широко применяется для дезинфекции воды из подземных и поверхностных источников в процессах подготовки воды для домохозяйств и ферм. Это практичный метод обеззараживания воды, распределяющейся на 1 - 2 крана, который эффективно уничтожает потенциально вредные бактерии и вирусы. Механизм его действия состоит в образовании поперечных сшивок в ДНК микроорганизма, что и вызывает инактивацию клеток.

Система ультрафиолетовой дезинфекции воды состоит из одной или нескольких ультрафиолетовых ламп, заключенных в кварцевый рукав. Ультрафиолетовые лампы излучают электромагнитные волны (длина волны 2537 ангстрем (А)). УФ-лампы подобны люминесцентным лампам, однако они не имеют фосфорисцентного покрытия на внутренней части трубы, преобразовывающего ультрафиолетовое излучение в видимый свет. Кварцевый рукав, окружающий каждую лампу, защищает ее от охлаждающегося действия воды, так как лампы должны поддерживать определенную температуру, обеспечивающую нужную бактерицидность.

Бактерицидный эффект ультрафиолетового излучения достигается за счет сочетания интенсивности лампы и длительности воздействия. Интенсивность луча, произведенного обычной бактерицидной лампой достаточна, чтобы убить микроорганизмы за долю секунды. Интенсивность света, конечно, уменьшается с расстоянием и зависит от среды, через которую проходит. Помимо мутности, даже следы соединений железа, которое обычно присутствуют в воде, уменьшают интенсивность луча. Поэтому, до подачи в ультрафиолетовую камеру, вода должна быть отфильтрована, чтобы предотвратить возможность экранирования микроорганизмов. Эффективность УФ системы повышается при активном перемешивании потока воды, так как при этом микроорганизмы более равномерно подвергаются воздействию УФ излучения [15]. В связи с этим, конструкция ультрафиолетовых систем предусматривает прохождение воды вокруг ламп в виде тонкослойного потока.

Каждая УФ система рассчитана на определенную скорость потока воды. Поэтому крайне важно его регулировать для получения адекватного воздействия на все микроорганизмы.

Стандартная домашняя ультрафиолетовая система (рис. 10-7) состоит из ультрафиолетовой лампы, кварцевого чехла или панели, камеры потока (где ультрафиолетовый свет излучаются в поток), балласта и измерителя интенсивности луча для контроля.

При ультрафиолетовой обработке не изменяется вкус воды и значение pH. Практически не образовываются никакие новые соединения, как это происходит в случае химических методов дезинфекции.

Для эффективной работы ультрафиолетового устройства воду нужно предварительно фильтровать, для того, чтобы только чистая вода проходила через ультрафиолетовую камеру. Чтобы вода подвергалась воздействию ультрафиолетовых лучей максимальной интенсивности, лампу накаливания необходимо вынимать и очищать, по крайней мере, четыре раза в год, так же как кварцевый или пластиковый чехол. Соли жесткости, железо и марганец, присутствующие в исходной воде, могут образовывать налеты на кварцевом рукаве, препятствуя прохождению ультрафиолетового излучения сквозь воду.

Нагревательные лампы следует заменять, по крайней мере, раз в год, так как большинство из них рассчитаны не более, чем на 9 000 часов работы (в 365 днях 8 760 часов). Небольшие ультрафиолетовые устройства (для обработки воды, подаваемой на один кран) рассчитаны на скорость потока менее одного галлона в минуту (3.8 л/мин) и, их энергопотребление составляет 10 - 35 Ватт.