Переваги використання ультрафіолетового світла для знищення водних інфекційних бактерій у проектах очищення стічних вод були широко визнані. Стерилізація є основним використанням УФ-технології у сфері водопостачання та водовідведення. Цей навик також використовується багатьма іншими способами, включаючи видалення озону, зменшення загального органічного вуглецю (TOC), дезінфекцію рідкого цукру, деградацію хлором, поверхню та повітря та дезінфекцію градирні. Отже, яка роль ультрафіолетових променів в очищенні стічних вод?
1.Стерилізація
Ультрафіолетова стерилізаціяв основному використовує ультрафіолетове світло з довжиною хвилі 254 нанометра. Ультрафіолетове світло такої довжини хвилі навіть за невеликої проекційної дози ультрафіолету може пошкодити життєвий центр клітини – ДНК, перешкоджаючи регенерації клітини, а втрата здатності до регенерації робить бактерії нешкідливими, досягаючи ефекту стерилізації. Як і в усіх інших УФ-додатках, розмір цієї системи залежить від інтенсивності УФ-світла (інтенсивності та потужності опромінювача) та часу дотику (як довго вода, рідина або повітря піддаються впливу УФ-світла).
2.Рідкий цукор для дезінфекції
Більшість виробників продуктів харчування та напоїв використовують рідкий цукор у великих кількостях. Оскільки цукор — це їжа, яка легко вживається бактеріями, бактеріям легко розвиватися. Крім того, рідкий цукор непрозорий, тому ретельно стерилізувати його важко. Ультрафіолетове світло з довжиною хвилі 254 нанометра можна використовувати для стерилізації рідких цукрових продуктів. Щоб компенсувати втрати енергії через в’язкість і формування кольору рідини, багато УФ-випромінювачів необхідно щільно запакувати в так звані «тонкоплівкові» реактори. Ця тісна комбінація випромінювачів забезпечує дуже високі дози УФ-випромінювання, необхідні для ефективної стерилізації рідкого цукру. Потужність ультрафіолетового випромінювання приблизно в 7-10 разів перевищує потужність звичайних систем дезінфекції.
3. Усуньте озон
У промисловому виробництві техніки для очищення стічних вод озон часто використовується для дезінфекції та очищення водойм. Однак, оскільки озон має дуже сильну окислювальну здатність, озон, що залишився у воді, може вплинути на наступний процес, якщо його не видалити. Тому, як правило, воду, оброблену озоном, необхідно залишити у воді перед тим, як потрапити в основний технологічний потік. Ультрафіолетове світло з довжиною хвилі 254 нанометра дуже ефективно руйнує залишки озону, що може розщепити його на кисень. Хоча різні системи вимагають різних масштабів, загалом типова система видалення озону потребує приблизно в три рази більшу кількість УФ-випромінювання, ніж традиційна система стерилізації.
4. Зменшення загального органічного вуглецю
У багатьох високотехнологічному та лабораторному обладнанні органічні речовини можуть перешкоджати виробництву високочистої води. Існує багато способів видалення органічних речовин з води, найбільш поширені методи включають використання активованого вугілля та зворотного осмосу. Коротша довжина хвилі УФ (185 нм) також ефективна для зменшення загального органічного вуглецю (варто зазначити, що ці випромінювачі також випромінюють 254 нм УФ, тому їх можна стерилізувати разом). Ультрафіолетові промені з меншою довжиною хвилі мають більшу енергію і тому здатні розщеплювати органічні речовини. Хоча процес реакції ультрафіолетового окислення органічних речовин дуже складний, його основний принцип полягає в окисленні органічних речовин у воду та вуглекислий газ шляхом утворення вільного водню та кисню з сильною окислювальною здатністю. Подібно до систем поглинання озону, цей органічний вуглець розкладаєУФ системавиробляє в три-чотири рази більше УФ-випромінювання, ніж звичайні системи дезінфекції.
5. Деградація залишкового хлору
У міських водоочисних системах і системах водопостачання необхідне хлорування. Однак у процесі промислового виробництва проектів очищення стічних вод, щоб уникнути негативного впливу на продукти, видалення залишкового хлору у воді часто є необхідною попередньою обробкою. Основним методом усунення залишків хлору є шар активованого вугілля та хімічна обробка. Недоліком обробки активованим вугіллям є те, що вона вимагає постійної регенерації та часто стикається з проблемами розмноження бактерій. Показано, що УФ-випромінювання з довжинами хвиль 185 нм і 254 нм ефективно пошкоджує хімічні зв’язки залишкового хлору та хлораміну. Незважаючи на те, що для ефективності потрібна величезна кількість ультрафіолетової енергії, перевага цього методу полягає в тому, що цей метод не потребує додавання у воду жодних ліків, не вимагає зберігання хімікатів, його легко ремонтувати, а також має ефект стерилізації. і видалення органіки.
