Технические науки. Электротехника и радиоэлектроника.

Д.т.н., зав. кафедрой Микаева С.А.

ФГБОУ ВО «Московский технологический университет» (МИРЭА), Россия

К. э. н. Микаева А.С.

ФГБОУ ВО «Московский технологический университет» (МИРЭА), Россия

Старший преподаватель Польдяева А.И.

ФГБОУ ВО «Московский технологический университет» (МИРЭА), Россия

ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЕ ВОДЫ УЛЬТРАФИОЛЕТОМ

Технология ультрафиолетового (УФ) обеззараживания воды основана на бактерицидном действии УФ излучения. УФ излучение – часть солнечного спектра в диапазоне длин волн от 100 до 400 нм. Различают несколько участков спектра ультрафиолетового излучения, имеющих разное биологическое воздействие: УФ-A (315–400 нм), УФ-B (280–315 нм), УФ-C (200–280 нм), вакуумный УФ (100–200 нм). Из всего УФ диапазона участок УФ-С часто называют бактерицидным из-за его высокой обеззараживающей эффективности по отношению к бактериям и вирусам. Максимальная эффективность инактивации микроорганизмов наблюдается от 250 до 270 нм. Именно на этот участок спектра приходится длина волны, генерируемая бактерицидными ультрафиолетовыми (УФ) лампами низкого давления - 254 нм.

Основными промышленно применяемыми источниками УФ излучения являются ртутные лампы высокого давления и ртутные лампы низкого давления, в том числе их новое поколение – амальгамные [1, 3]. Лампы высокого давления обладают высокой единичной мощностью (несколько кВт), но более низким КПД (9–12%) и меньшим ресурсом, чем лампы низкого давления (КПД 40%), единичная мощность которых составляет десятки и сотни ватт. УФ системы на амальгамных лампах чуть менее компактны, но гораздо более энергоэффективны, чем системы на лампах высокого давления. Поэтому требуемое количество УФ оборудования, а также тип и количество используемых в нем УФ ламп, зависит не только от требуемой дозы УФ облучения, расхода и физико-химических показателей качества обрабатываемой среды, но и от условий размещения и эксплуатации [2, 4].

Обеззараживающее действие УФ излучения обусловлено фотохимическими реакциями, в результате которых происходят необратимые повреждения ДНК и РНК микроорганизмов. УФ излучение эффективно в отношении всех типов микроорганизмов: бактерий, вирусов, паразитарных простейших и не приводит к образованию побочных продуктов.

УФ системы предназначены для УФ обеззараживания: для обеззараживания воды из подземных источников водоснабжения; для подготовки питьевой воды из поверхностных источников водоснабжения в сочетании с хлорированием и озонированием; для обеззараживания коммунальных сточных вод; для обеззараживания промышленных сточных вод; для обеззараживания сточных вод при повторном использовании в сельском хозяйстве (полив сельхозкультур различного назначения), парковых насаждений и т.д.; для обеззараживания воды в технологических цепях бассейнов и аквапарков; для обеззараживания воды в задачах производства аквакультуры (как для пресной, так и для морской воды); для обеззараживания воды в оборотных промышленных системах водоснабжения в сочетании с другими технологиями; для обеззараживания воды в других отраслях промышленности в сочетании с другими технологиями.

Для обеззараживания различных типов воды и различных условий применения УФ системы обеззараживания делятся на четыре группы: УДВ, УДВ Pro, МЛП и МЛВ. В каждой из групп УФ оборудование делится на серии – в зависимости от качества обрабатываемой воды, прежде всего ее прозрачности в УФ диапазоне. Оборудование каждой серии наиболее оптимально применять в указанных для нее диапазонах прозрачности обрабатываемой воды с точки зрения максимальной эффективности использования УФ излучения и минимизации потерь напора. УДВ - группа корпусного (напорного) оборудования, где лампы расположены вдоль обрабатываемого потока воды. УДВ Pro – группа корпусного оборудования, где лампы расположены поперек обрабатываемого потока воды. МЛП – группа канального (лоткового) оборудования, где кассеты с лампами (модули) расположены в канале вдоль потока обрабатываемой воды. МЛВ – группа канального (лоткового) оборудования, где кассеты с лампами (модули) расположены вертикально поперек потока обрабатываемой воды.

Технология УФ обеззараживания может применяться как в системах водоподготовки и водоотведения, так и при обеззараживании воздуха и поверхностей.

Литература:

1. Микаева С.А. Создание нового поколения люминесцентных устройств с улучшенными световыми характеристиками. М.: Научтехлитиздат, 2004. 210 с.

2. Микаева С.А., Микаева А.С. Установки для обеззараживания воздуха и воды. //Сборка в машиностроении, приборостроении. 2012. №5. с.41-46.

3. Ашрятов А.А., Коваленко О.Ю., Микаева С.А., Микаева А.С. Амальгамные лампы в установках по обеззараживанию воды. //Автоматизация и современные технологии. 2012. №9. с.10-15.

4. Микаева С.А., Микаева А.С. Установки для обеззараживания воздуха и воды. //Сборка в машиностроении, приборостроении. 2012. №5. с.41-46.

5. Mikaeva S., Mikaeva A., Zheleznikova O. Increasing the Quality of compact fluorescent lamps.// Glass and Ceramics. Том 72. Выпуск 9-10. рр.387-389.