Ūdens dezinfekcija ar UV starojumu

Šodien neviens vairs nešaubās, ka daba ir jāaizsargā no industriālās darbības kaitīgās ietekmes.

Agrāk daba pārsvarā pati spēja sevi aizsargāt, tomēr šodien vides aizsardzībā ir jāiesaistās arī cilvēkiem, meklējot efektīvus piesārņojuma novēršanas risinājumus.

Viena no šādām tehnoloģijām ir ūdens dezinfekcija ar ultravioleto (UV) starojumu, ko daudzi uzskata par visuzticamāko un videi draudzīgāko ūdens dezinfekcijas metodi. Mūsdienās UV dezinfekcijas tehnoloģija strauji iekaro popularitāti visā pasaulē.

Baktericīda iedarbība

 UV starojums iznīcina mikroorganismu ģenētisko struktūru un kavē to vairošanās spējas, tādēļ tie iet bojā. Dabā baktericīdais ultravioletais starojums ir daļa no saules radiācijas, tomēr lielākā daļa baktericīdo ultravioleto staru (UV-C starojums) nesasniedz zemi.

Mūsdienu tehnoloģijas ļauj efektīvi pārveidot elektroenerģiju baktericīdajā ultravioletajā starojumā. Viena no šādām tehnoloģijām ir dzīvsudraba gāzes izlādes lampa, kas rada UV-C starojumu, ko var izmantot, lai bloķētu mikrorganismu aktivitāti, iznīcinot to DNS.

UV starojums, sevišķi UV-C stari efektīvi iznīcina baktērijas, vīrusus un sporas, kas dzīvo gaisā, uz virsmām un ūdenī. Īpaši jāuzsver, ka UV starojums iznīcina dažu veidu vīrusus, kas ir rezistenti pret tradicionālo hlorēšanas metodi. Viens no UV lampu raksturlielumiem ir to spēja selektīvi izdalīt 254 nm UV-C starus, kas ir tuvu optimālajam  260 nm viļņu garumam (skatīt turpmāk), un neradīt starojumu, kas rada ozonu un citas kancerogēnas vielas.

Baktericīdais ultravioletais starojums atšķirībā no dezinficēšanas ar reaģentiem (hlorēšanas, ozonēšanas) nemaina ūdens ķīmisko sastāvu un garšu.  Mikrorganismu pretošanās spējas UV starojumam ir ļoti atkarīgas no to veida. Visjutīgākās pret UV starojumu ir vīrusu un baktēriju veģetatīvās formas (baciļi, koki), piemēram, tādi visiem pazīstami mikrorganismi kā Salmonella typhosa, Vibrio cholerae, Shigella dysenteriae, Hepatitis virus, Mycobacterium tuberculisis.

 Lielāka UV staru deva būs vajadzīga, lai iznīcinātu lambliju cistas un kriptosporīdiju oocistas, bet vislielāko UV staru devu vajadzēs, lai iznīcinātu sporas. Vienmēr ir iespēja izvēlēties UV staru devu, kas konkrētajā gadījumā nodrošina pienācīgu dezinfekciju, jo ultravioletā starojuma pārdozēšana nedraud ar negatīvām sekām.

Vislabākā veiktspēja

 UV starojuma baktericīdās iedarbības efektivitāti uzskatāmi atspoguļo tā sauktā  baktericīdās iedarbības līkne, kas rāda iznīcināto mikrorganismu relatīvo daudzumu salīdzinājumā ar UV staru viļņu garumu. Ultravioletais starojums efektīvi iznīcina baktērijas, ja viļņu garums ir 205-315 nanometru spektra diapazonā, bet maksimālā dezinfekcijas efektivitāte tiek sasniegta, ja viļņu garums ir 260 nm. LIT UV sistēmās izmantojamo dzīvsudraba zema spiediena baktericīdo lampu starojuma spektrālā sadalījuma pīķis ir 254 nm, kas ir ļoti tuvu optimālajma dezinfekcijas viļņu garumam. LIT UV ierīces, pateicoties UV devas robežām, nodrošina uzticamu dezinfekciju, raugoties no dažādiem ūdens kvalitātes parametriem. Pietiek tikai ar 3-5 ultravioletā starojuma sekundēm, lai apstrādātā ūdenī ietu bojā lielākā daļa baktēriju un vīrusu.

Alternatīva dezinfekcijas tehnoloģijā – jau sen praktizētajai hlora izmantošanai dezinfekcijai kaitīgo notekūdeņu attīrīšanas gala fāzē – ir ultravioletā (UV) starojuma pielietošana, tā ir fizikālās dezinfekcijas forma. Joprojām hlora izmantošana notekūdeņu dezinfekcijai ir plaši pielietota un izmantojama pilsētu un pašvaldību notekūdeņu iekārtās. Par UV starojuma avotu plašāk izmanto trīs dažāda tipa lampu veidus:

1. zemspiediena/zemas intensitātes lampas;

2. zemspiediena/augstas intensitātes lampas;

3. vidēja spiediena/augstas intensitātes lampas.

Spiediens raksturo gāzu spiedienu UV lampā, bet intensitāte raksturo lampas enerģētisko jaudu. Galvenā atšķirība starp šo lapu veidiem ir to baktericīdālā spēja, kas cieši ir savā starpā saistīta ar nepieciešamo lampu skaitu un kopējo UV sistēmas izmēru. Ļoti būtisks šīs tehnoloģijas moments ir UV lampu regulāra tīrīšana un apstrāde, jo sistēmas darbības laikā tas var būtiski ietekmēt lampas intensitāti un dezinfekcijas efektivitāti, kā arī lampas darba mūža ilgumu. UV sistēmām ir pieejamas dažādas konfigurācijas, kas pārsvarā ir lineāras. Tas palīdz izvairīties no UV izstarojuma zudumiem, ko izraisa pašabsorbcija, atstarošanās vai UV staru laušana, kas var notikt, ja UV lampas ir saliektas cilpās vai spirālēs, tā palielinot to intensitāti un kopējo lampas virsmu dezinfekcijas fāzē. Lampu orientācija parasti ir horizontāla vai vertikāla.UV starojuma dezinfekcijas sistēmu uzstāda tur pat, kur notiek hlorēšanas/dehlorēšanas ķīmiskās dezinfekcijas process. Laika ziņā UV dezinfekcijai nepieciešams tikai dažas sekundes, bet dezinficējot ar hloru – minimums 15 minūtes. UV starojuma dezinfekcijas efektivitāte ir korelatīva devai, ko absorbē mērķa mikroorganismi.

Pielietojums:

- Dzeramais ūdens

- Tehnoloģiskais ūdens

- Siltais ūdens

Konstrukcija:

- Pulēta nerūsējošā tērauda sterilizācijas reaktors ar lampu izvietojumu centrā

- Vertikālai vai horizontālai uzstādīšanai

- Vadības automātika ar darba stundu skaitītāju