14.6 Ультрафиолетовые лампы

Наряду с основной дезинфекцией в бассейне применяются ультрафиолетовые лампы как дополнительные системы, повышаaющие общее качество дезинфекции.

Хлорирование воды, проводимое в больших масштабах, вызвало широкое распространение резистентных к хлору микроорганизмов, среди которых немало патогенных. Сочетание УФ-лучей и хлора в водоподготовке бассейнов обеспечивает высокий бактерицидный эффект в отношении споровых и хлороустойчивых форм бактерий и вирусов. При совместной обработке воды хлором и бактерицидным облучением в 2-3 раза снижается расход хлора, упрощается эксплуатация оборудования.

В процессе обработки воды образуется большое количество хлорорганических соединений, токсичность которых превышает токсичность исходных веществ. Это может представлять реальную угрозу и купающимся, и обслуживающему персоналу. УФ-излучение вызывает реакцию фотоокисления, в результате которой эти соединения разлагаются до простых составляющих – вплоть до таких, как углекислый газ и вода. Вместе с хлораминами и тригалогенметанами исчезает и неприятный «хлорный» запах, аллергические проявления и другие неприятные ощущения, связанные с применением хлора.

Для обеззараживания воды используют биологически активную область спектра УФ- облучения с длиной волны от 205 до 315 нм, называемую бактерицидным излучением.

Максимум вирулицидного действия приходится на область спектра 250 - 270 нм. Наибольший коэффициент полезного действия в области коротковолнового излучения имеют лампы низкого давления. В лампах этого типа до 95% электрической энергии преобразуется в излучение с длиной волны 254 нм.

Механизм обеззараживания УФ-облучения основан на повреждении молекул ДНК и РНК вирусов. Фотохимическое воздействие предполагает разрыв или изменение химических связей органической молекулы в результате поглощения энергии фотона. Имеют место также вторичные процессы, в основе которых лежит образование в воде под действием УФ-облучения свободных радикалов, которые усиливают вирулицидный эффект. Степень инактивации мик- роорганизмов под действием УФ- облучения пропорциональна интенсивности излучения (мВт/кв. см) и времени облучения (с). Произведение интенсивности излучения и времени называется дозой облучения (мДж/кв. см) и является мерой вирулицидной энергии. Основными факторами, влияющими на эффективность обеззараживания воды УФ-облучением, являются:

чувствительность различных вирусов к действию УФ-облучения;

- мощность лампы;
- степень поглощения УФ-облучения водной средой;
- уровень взвешенных веществ в обеззараживаемой воде.
Различные виды вирусов при одинаковых условиях облучения различают по степени чувствительности к УФ-облучению.

Дозы облучения, необходимые для инактивации отдельных видов вирусов на 99,0 - 99,9%,

Вид вирусов Доза облучения, мДж/кв. см
Аденовирус III типа 4,5
Колифаги 6,6 - 8,1 - 25
Коксаки 6,3
Вирус гепатита А 8,0 - 11,0
Полиовирус 16 - 25
   
    Лампы низкого давления имеют электрическую мощность 2 - 200 Вт и рабочую температуру 40 - 150 -С. В лампах этого типа 30 - 95% электрической энергии преобразуется в биоцидное излучение с длиной волны 254 нм. Срок службы ламп низкого давления составляет до 15 тыс. ч. Лампы высокого давления обладают широким спектром излучения, имеют мощность 50 - 10000 Вт при рабочей температуре 600 - 800 -С. Они характеризуются относительно низким коэффициентом полезного действия в биоцидном диапазоне (5 - 10% от потребляемой электрической энергии). Проникновение ультрафиолетовых лучей в воду сопровождается их поглощением как самой водой, так и веществами, находящимися в растворенном и взвешенном состоянии. Степень поглощения определяется физико-химическими свойствами обрабатываемой воды, а также толщиной ее слоя.
 
Подробнее в книге...