Системы обработки ультрафиолетовым (УФ) излучением

Необходимость удаления бактерий из сверхчистой воды обусловлена возможными повреждениями, которые могут последовать, если они достигнут поверхности пластины. Единичная бактерия может действовать также как частица, создавая неоднородность, которая может повредить последующие слои на пластинах, а если стенка клетки разрушена, то ионные компоненты бактерии могут быть причиной повреждений. Для ограничения роста жизнеспособных бактерий внутри системы финишной («полирующей») стадии очистки - в полирующем фильтре смешанного действия (ПФСД), а также внутри системы распределения воды необходимо выбрать тот или иной (определенный) метод (способ) дезинфекции. Однако, и нежизнеспособные бактерии содержат такие же количества органики и ионов, что и жизнеспособные бактерии, которые также должны быть удалены из потока очищенной воды. Наиболее часто используемый метод регулирования содержания бактерий - это УФ-облучение с последующей тонкой (субмикронной) фильтрацией. Этот метод, однако, эффективен только против планктонных бактерий, которые переносятся потоком воды, и неэффективен против неподвижных популяций бактерий, которые обитают в смолах, фильтрах, трубах и вентилях. Они могут попадать в больших количествах в основной поток воды вследствие механических ударов (толчков) или внезапных изменений скорости потока.

УФ-стерилизатор убивает бактерии путем физического воздействия в отличие от других методов, например, хлорирования и озонирования, которые действуют химическим путем. Механизм УФ-облучения - воздействие ультрафиолетового излучения с длиной волны в 254 нм на взвешенные в воде планктонные бактерии. Бактерии, подвергшиеся облучению светом с этой длиной волны, погибают вследствие повреждения их ДНК и, поскольку бактерии остаются целыми (как физическое тело), они легко могут быть удалены фильтром для частиц. Эффективность всей стадии УФ-облучения зависит от типа бактерий, от дозы облучения и времени облучения.

Конструктивно УФ-системы могут состоять как из одной, так и из многих ламп. Генерация УФ-излучения обеспечивается ртутной разрядной лампой низкого давления, помещенной (для защиты от воды) в оболочку из кварцевого стекла. Кварцевое стекло применяется в качестве кожуха УФ-лампы из-за его хорошего пропускания УФ-излучения и малой потери интенсивности (обычно менее 5%). Установки конструктивно выполняются таким образом, чтобы создать высокую турбулентность потока, что обеспечивает воздействие излучения на бактерии, существующие в виде колоний или прикрепившиеся к другим частицам. Работоспособность ламп измеряется УФ-датчиком, так как интенсивность их излучения уменьшается со временем, что в конечном итоге приводит к необходимости их периодической (обычно это делают 1 раз в 6 месяцев) замены. На практике мощность лампы выбирается таким образом, что получаемая при 50%-ном пропускании мощность достаточна для регулирования концентрации бактерий. Установки также должны быть оснащены счетчиком часов работы для правильного обслуживания и защитой от перегрева (превышения заданной температуры).

Достоинством УФ-систем является то, что они не вносят в поток воды ничего, что необходимо было бы удалить на последующих стадиях. Недостатком же является отсутствие «остаточного» действия и поэтому УФ-облучением нельзя уничтожить микроорганизмы, которые не проходят через УФ-лампы.

Другой метод, использование которого непрерывно расширяется - озонирование на определенных этапах процесса обработки воды, однако этот метод не имеет широкого применения в распределительном контуре из-за возможного повреждения озоном таких элементов как уплотнительные и герметизирующие материалы.


⇐ назад к прежней странице | | перейти на следующую страницу ⇒