УФ обеззараживание воды

УФ-обеззараживание сточной воды — это метод дезинфекции, при котором для уничтожения патогенных микроорганизмов, таких как бактерии, вирусы и паразиты, используется ультрафиолетовое (УФ) излучение. УФ-лучи разрушают ДНК и РНК микроорганизмов, предотвращая их размножение и делая воду безопасной для сброса в окружающую среду или повторного использования.

Этот метод не добавляет химических реагентов в воду, поэтому он экологически чистый и не образует вредных побочных продуктов, как это бывает при химической дезинфекции.

УФ-обеззараживание сточной воды стало популярным по ряду причин:

1. Экологичность: УФ-обеззараживание не требует использования химических реагентов, таких как хлор или озон, и не образует вредных побочных продуктов. Это делает его безопасным для окружающей среды.
2. Отсутствие остаточных веществ: После обработки УФ-излучением в воде не остаётся никаких химических остатков или реагентов, что важно при сбросе очищенной воды в природные водоемы или её повторном использовании.
3. Высокая эффективность: УФ-излучение эффективно уничтожает широкий спектр патогенных микроорганизмов, включая бактерии, вирусы и простейших. Оно разрушает их ДНК/РНК, препятствуя размножению и развитию резистентных штаммов.
4. Быстрота процесса: Обеззараживание происходит мгновенно при прохождении воды через УФ-реактор, что делает его быстрым и удобным для эксплуатации в условиях больших объемов сточных вод.
5. Безопасность в эксплуатации: В отличие от химических методов, таких как хлорирование, УФ-обеззараживание не требует обращения с опасными веществами, что снижает риски для персонала и окружающей среды.
6. Низкие эксплуатационные затраты: Хотя установка УФ-оборудования может быть дорогой, эксплуатационные затраты (энергопотребление и обслуживание) остаются относительно низкими, что делает метод экономически выгодным в долгосрочной перспективе.
7. Снижение риска образования резистентных микроорганизмов: УФ-лучи убивают микроорганизмы физически, разрушая их ДНК, что снижает вероятность появления устойчивых к обеззараживанию штаммов, как это может случаться при использовании некоторых химических методов.

Эти факторы делают УФ-обеззараживание одним из предпочтительных методов обработки сточных вод.

Описание УФ установки

Установка УФО предназначена для ультрафиолетового обеззараживания очищенных сточных вод. Монтируется после системы очистки перед сбросом в поверхностный водоем или отведения для повторного использования в технических целях.
Установка представляет собой стеклопластиковый колодец с лестницей и крышкой в котором размещены: запорная арматура, трубопровод, блок ультрафиолетового обеззараживания стока и щит управления.

Характеристики и цены на Установки УФ обеззараживания (УФО)

Характеристики общие для всех Установок УФ

• Напряжение — 220 В
• Высота подводящего трубопровода задается проектным решением.
• Высота Установки зависит от производительности и высоты подводящего трубопровода.
• Сточные воды на обеззараживание подаются в безнапорном режиме.
• Для промывки блока УФ обеззараживания применяется реагент — щавелевая кислота, 1 порция 200 г (в комплект поставки не входит)
• Стандартная разница высот между подводящим и отводящим трубопроводом равна диаметру трубопровода

Конструкция и принцип работы

Установка для УФ-обеззараживания сточной воды представляет собой систему, состоящую из нескольких ключевых компонентов, которые совместно обеспечивают эффективное уничтожение патогенных микроорганизмов.

В целом, типичная установка включает следующие элементы:

1. УФ-лампы:

   • Типы УФ-ламп: Основной рабочий элемент установки — это УФ-лампы, которые излучают ультрафиолетовое излучение в диапазоне 200-400 нм, наиболее эффективный для дезинфекции — диапазон 254 нм (УФ-С). УФ-лампы могут быть ртутными или светодиодными, каждая из которых имеет свои преимущества.
   • Расположение:Лампы могут быть установлены внутри прозрачных защитных трубок из кварцевого стекла, погружённых в поток воды, или же находиться в отдельных модулях, через которые вода пропускается. Чаще всего они размещены таким образом, чтобы поток воды окружал лампы, обеспечивая максимальный контакт с УФ-излучением.

2. Кварцевые трубки:

   • Эти трубки используются для защиты УФ-ламп от прямого контакта с водой. Кварц хорошо пропускает ультрафиолетовые лучи и не подвергается коррозии в условиях влажной среды. Эти трубки легко заменяются и чистятся, что обеспечивает длительный срок службы ламп и поддержание высокой эффективности обеззараживания.

3. Реактор (камера облучения или блок УФ):

   • Конструкция: Реактор — это корпус, внутри которого располагаются УФ-лампы, через который проходит поток воды. Наиболее часто он выполняется из нержавеющей стали.
   • Типы конструкции: Реактор может быть ламинарным (с параллельным потоком воды) или турбулентным (с завихрением воды), чтобы обеспечить максимальный контакт воды с излучением.
   • Гидравлическая оптимизация: Некоторые установки оснащены направляющими для потока воды, которые распределяют воду таким образом, чтобы каждая её часть прошла через зону максимального воздействия УФ-лучей.

4. Контрольные датчики:

   • Установки оснащаются датчиками для мониторинга интенсивности УФ-излучения, чтобы отслеживать эффективность работы ламп. Эти датчики позволяют вовремя выявлять снижение мощности излучения и необходимость замены ламп или их очистки от накипи.
   • Могут быть также установлены датчики мутности воды, так как повышенная мутность снижает эффективность УФ-обеззараживания, затрудняя прохождение УФ-лучей.

5. Система очистки:

   • Для поддержания максимальной прозрачности кварцевых трубок и обеспечения непрерывной работы установка может оснащаться автоматическими или ручными системами очистки. Автоматические системы очистки используют механические щетки или ультразвуковую технологию для удаления налета, который может образовываться на поверхности трубок и снижать эффективность работы.

6. Электронный блок управления:

   • Этот блок контролирует работу всей установки, регулирует подачу электроэнергии на УФ-лампы, следит за работой датчиков и выводит информацию о состоянии системы на панель управления.
   • Современные системы могут быть оснащены функцией удаленного мониторинга и автоматического отключения в случае выхода ламп из строя или выявления недостаточной мощности УФ-излучения.

7. Система перекрытия потока воды:

   • Для обслуживания УФ установок блок обеззараживания обвязывается задвижками. Которые перекрывают поток воды при необходимости проведения обслуживания или замены ламп установка.

Принцип работы установки:

1. Подача воды:Загрязненная сточная вода поступает в установку через входной патрубок и направляется в камеру облучения.
2. Прохождение через УФ-реактор: Вода движется через реактор, где она подвергается воздействию ультрафиолетового излучения от УФ-ламп. Излучение проникает в микроорганизмы и разрушает их ДНК, делая их неспособными к размножению и выживанию.
3. Контроль и мониторинг: В процессе работы датчики контролируют параметры системы, такие как уровень излучения и мутность воды, чтобы убедиться, что процесс обеззараживания проходит эффективно.
4. Выход очищенной воды: После обработки вода выходит из установки через выходной патрубок. Она больше не содержит активных патогенных микроорганизмов и может безопасно сбрасываться в водоемы или использоваться повторно.

Преимущества установки УФ-обеззараживания:

• Высокая эффективность обеззараживания без использования химических реагентов.
• Экологичность: отсутствие вредных побочных продуктов.
• Простота в эксплуатации и минимальные требования к техническому обслуживанию.
• Модульная конструкция, позволяющая адаптировать систему под различные объемы и требования.

Эти установки широко применяются в муниципальных и промышленных системах очистки сточных вод, где требуется высокое качество обеззараживания без химического воздействия.

Подбор оборудования

Подбор УФ-установки для обеззараживания сточной воды требует тщательного анализа ряда факторов, чтобы выбрать оборудование, которое будет эффективно справляться с задачей и соответствовать требованиям конкретной системы очистки. Основные шаги для выбора УФ-установки включают:

1. Анализ характеристик сточных вод

   • Объем воды: Определите средний и максимальный объем воды, который нужно обрабатывать в течение дня (обычно измеряется в кубических метрах или литрах в час). От этого параметра будет зависеть размер и мощность УФ-установки.
   • Качество воды: Исследуйте физико-химические параметры воды. Важные характеристики включают мутность, цветность, концентрацию взвешенных частиц и органических веществ (ХПК/БПК). Высокий уровень мутности или загрязнений может снижать эффективность УФ-излучения, так как свет не будет проникать через все слои воды. В таких случаях может понадобиться предварительная очистка стока.

2. Определение необходимой дозы УФ-облучения

   • Доза УФ-излучения (обычно измеряется в миллиджоулях на квадратный сантиметр, мДж/см²) — это количество УФ-энергии, которое необходимо для уничтожения микроорганизмов. Разные микроорганизмы требуют разной дозы. Для большинства систем очистки сточных вод минимальная рекомендуемая доза составляет около 30-40 мДж/см², но для более стойких микроорганизмов, таких как вирусы или цисты паразитов, может потребоваться более высокая доза — до 100 мДж/см².

3. Выбор типа ламп

   • Ртутные лампы низкого давления: Эти лампы излучают свет в узком диапазоне (254 нм) и используются для обеззараживания при постоянном потоке воды и небольших объемах. Они эффективны, но требуют регулярной замены.
   • Ртутные лампы среднего давления: Эти лампы работают на более высоких мощностях и обеспечивают более широкий спектр излучения, что позволяет обрабатывать больший объем воды за более короткое время. Однако они требуют больше электроэнергии и могут иметь более короткий срок службы.
   • Светодиодные УФ-лампы: Относительно новая технология, которая имеет более длительный срок службы и большую энергоэффективность. Они могут быть дороже в установке, но часто более выгодны в долгосрочной перспективе.

4. Тип конструкции установки

   • Проточные системы: Это наиболее распространённый тип для муниципальных и промышленных очистных сооружений. Вода проходит через камеру, где находится УФ-лампа. Размер и мощность камеры зависят от объёма и скорости потока воды.
   • Открытые канальные системы: Подходят для крупных очистных сооружений, где вода проходит через открытые каналы. В этих системах УФ-лампы погружены в воду, а камеры могут иметь больший размер.

5. Выбор производителя и проверка сертификатов

   • Убедитесь, что УФ-установка соответствует государственным стандартам и имеет необходимые сертификаты.
   • Репутация производителя также важна. Оборудование известных компаний часто более надежно и имеет лучшее послепродажное обслуживание.

6. Дополнительные функции и опции

   • Система очистки: Если в воде присутствует значительное количество взвешенных частиц или минералов, которые могут оседать на кварцевых трубках, система очистки обеспечит поддержание высокой эффективности ламп без частого обслуживания.
   • Контрольные датчики: Для надежности работы установка должна быть оснащена датчиками мутности и датчиками интенсивности УФ-излучения. Это позволит вовремя выявлять снижение эффективности работы и предпринимать меры по обслуживанию или замене компонентов.
   • Автоматическая система регулировки мощности: УФ-установки с такой системой могут автоматически регулировать интенсивность излучения в зависимости от качества воды и объема потока, что позволяет снизить энергопотребление.

7. Экономические и эксплуатационные аспекты

   • Первоначальная стоимость: Стоимость УФ-установок варьируется в зависимости от мощности, типа ламп, дополнительных функций и производительности.
   • Эксплуатационные затраты: Включают затраты на электроэнергию, замену ламп, обслуживание (очистку, замену кварцевых трубок), а также амортизацию системы. Сравните различные модели по долгосрочным затратам, а не только по цене оборудования.
   • Надежность и срок службы: УФ-лампы и другие компоненты имеют ограниченный срок службы. Например, ртутные лампы низкого давления работают около 8 000 часов, лампы среднего давления — около 3 000-6 000 часов, а светодиодные лампы могут работать до 20 000 часов.

8. Возмощность интеграции с существующими системами

   • Если УФ-установка будет внедряться в уже существующую систему очистки, важно убедиться, что она совместима с другими этапами очистки воды, такими как механическая фильтрация, химическое обеззараживание или биологическая очистка.

Заключение

Для правильного подбора УФ-установки необходимо учитывать параметры сточных вод, объемы и специфику работы очистных сооружений, а также экономические и эксплуатационные аспекты. Подбор установки должен производиться на основе тщательных расчетов и консультаций с производителями оборудования или специалистами в области водоочистки.

НПП «Полихим» производит и продает УФ установки обеззараживания воды.