Все, что нужно знать об очистке воды ультрафиолетом

Ряд факторов играет большую роль в вопросе, станет ли ультрафиолетовое излучение одним из главных способов для очистки дождевой воды. Ультрафиолетовое излучение способно убить все виды бактерий. Кроме того, оно быстро дезинфицирует без использования тепла или химических добавок, которые могут плохо повлиять на состав воды.

Наиболее известная часть спектра – узкий спектр длинных волн, видимых человеческим глазом. Другой спектр длинных волн, который короче видимого света – это ультрафиолетовая часть спектра, она невидима для человеческого глаза. Ультрафиолетовое излучение может вызвать изменения в живой материи. Солнечные лучи вызывают  ожоги. Искры от сварки могут обжечь незащищенные глаза постореннего наблюдателя. Ультрафиолетовый спектр включает длину волн от 2000 до 3900 ангстрем (Å). Один ангстрем – это одна десятимиллиардная метра. Спектр от 2000 до 3900 Å может быть разделен на три сегмента:

Длинные ультрафиолетовые лучи. Диапазон от 3250 до 3900 Å. В природе эти лучи встречаются в солнечном свете. Но не имеют большего значения для борьбы с бактериями.

Ультрафиолетовые лучи средней длины. Диапазон волн от 2950 до 3250 Å. Также встречаются в солнечном свете. Эти лучи больше всего известны как эффект загара, имеют некоторое антимикробное действие.

Короткие ультрафиолетовые волны. Диапазон волн от 2000 до 2950 Å. На сегодняшний день именно короткие волны обладают наибольшей бактерицидной эффективностью. Способны уничтожить бактерии, вирусы, плесень, споры и т.д., которые передаются через воду и воздух.

Короткие ультрафиолетовые волны не встречаются в природе на земных поверхностях, так как атмосфера отражает солнечный свет, излучение которого ниже 2950 Å. Для того, чтобы получить эти важные для уничтожения бактерий короткие ультрафиолетовые волны, нужно преобразовать энергию электричества. Это возможно сделать с помощью ртутной лампы.

Ртутные или бактерицидные лампы

Разнообразие ртутных ламп низкого давления, которые относят к бактерицидным лампам, является наиболее экономичным и эффективным источником коротковолновой ультрафиолетовой энергии. Бактерицидные лампы изготовляются из специального кварцевого стекла, которое пропускает 70-90 процентов коротких ультрафиолетовых лучей. Обычное стекло не проводит лучи короче 3200 Å. Ртутная лампа низкого давления проводит излучение в 2537 Å. Это максимально эффективное бактерицидное излучение. Бактерицидные лампы работают по следующему принципу: электрическая дуга встроена в носитель с инертным газом в запаянной специальной стеклянной трубке. Тепло от дуги приводит к испарению небольшого количества ртути, содержащейся в герметизированной трубке. При нагреве ртуть ионизируется и через электрическую дугу дает ультрафиолетовое излучение.

Необходимая бактерицидная энергия

Бактерии легче убить в воздухе, чем в воде. Например, кишечная палочка, часто встречаемая в незащищенных водосборных системах, требует больше ультрафиолетового излучения для разрушения в воде, чем в сухом воздухе. В любом случае, бактерицидные излучения должны найти микроорганизм, чтобы уничтожить его. Это подразумевает под собой, что вода должна быть достаточно чистой, чтоб через неё прошло нужное количество ультрафиолетовой энергии. Степень микробного разрушения зависит от времени и интенсивности излучения, которой данные микроорганизмы подвержены. Короткое время выдержки при высокой интенсивности так же эффективно, как и длинная выдержка с низкой эффективностью.

Мутность воды снижает диапазон передачи ультрафиолетового излучения. Вода мутная естественным способом или вода мутная из-за продуктов коррозии, образующихся при хранении в стальных резервуарах, должна быть отфильтрована перед очисткой ультрафиолетом. Рекомендуют использовать для этого 5-микронный фильтр.

Конструкция очистителей

Вот несколько конструктивных особенностей для определения дозировки облучения:

• Длина волн на выходе из лампы
• Длина лампы – когда лампа установлена ​​параллельно направлению потока воды, время выдержки пропорционально длине лампы.
• Скорость потока воды – время выдержки в обратной зависимости от скорости потока.
• Диаметр камеры очистки – так как сама вода поглощает ультрафиолетовую энергию, то дозировка уменьшается с увеличением расстояния лампы до воды.

При обычной работе, вода поступает во впускное отверстие ультрафиолетовой лампы, и протекает через кольцеобразное пространство между кварцевой гильзой, в которой и находится бактерицидная лампа, и внешней стенкой камеры. Облученная вода выходит через выпускное отверстие.

Что должно быть в очистителе для более удобной работы:

Расширенная система - части должны быть однородными и взаимозаменяемыми, насколько это возможно, для простого расширения в будущем.

Видимый порт – позволяет осуществлять визуальный контроль работы лампы; также позволяет подключиться к электронному устройству монитора, используя тот же порт.

Одна лампа в камере – обеспечивает большую безопасность за счет более точного мониторинга. Это лучше, чем много ламп или однокамерная система.

Кварцевый защитный рукав – если холодная вода движется мимо незащищенной лампы, это снижает температуру лампы и выход излучения. Защитный кварцевый рукав сохраняет более высокую температуру лампы, необходимую для выхода излучения в 2537 Å.

Механический очиститель – для очистки поверхности рукава без остановки и разборки блока.

Дополнительные аксессуары – регуляторы потока, монитор для ультрафиолетовой лампы, электронные водяные запорные клапаны и сигнализации; все это нужно, чтобы обеспечить бесперебойную работу очистителя без участия оператора.

Одна очистительная лампа может обработать любой поток воды до примерно 2400 литров в час. Путем добавления ламп, последовательно и параллельно, можно достичь и более высокой скорости.

Универсальность очистки ультрафиолетом включает в себя:

Очистка ультрафиолетом – это чистая от микробов вода для дома, организаций и общественного пользования.

Применение на водозаборных скважинах – бактериальное загрязнение скважин непредсказуемо и может произойти от просачивания поверхностных или сточных вод.

Установка на выходной стороне цистерн для сбора дождевой воды. Большинство цистерн способствуют распространению бактерий в неочищенной воде.

Обеспечивает воду без бактерий для выращивания овощей и фруктов, без использования антимикробных препаратов, окислителей, альгицидов или химических осадителей; особенно применимо, когда хлор неблагоприятно влияет на вкус.

Очистка хлором против очистки ультрафиолетом

При третичной коллективной очистке воды, хлорирование дает преимущество для дальнейшей дезинфекции после первичной обработки, так как немного хлора остается в воде, и он еще способен бороться с микробами. Метод ультрафиолетовой очистки, однако, не имеет ни одного из следующих недостатков хлора:

Обработка хлором требует внимания оператора

В небольших установках, когда газообразный хлор высвобождается из баллона хлора или влажных кристаллов или гранул, пары чрезвычайно опасны и могут привести даже к летальному исходу.

Хлор сам по себе высоко коррозийное и токсическое химическое вещество.

Хлордобавка может придать неприятный вкус воде и снизить её рН.

Хлор является химически активным и может вступать в реакцию с чужеродными элементами, и образовывать токсичные соединения. Так же может реагировать с аммиаком, образуя хлорамин, который высокотоксичен для рыб даже при низкой концентрации. Может вступить в реакцию с фенолом, образуя хлорофенол, опасное высокотоксичное соединение.

По материалам: harvesth2o.com