bbk 000000
УДК 628.166.085
Костюченко С. В., Кудрявцев Н. Н., Свитнев С. А., Тимаков С. В., Устюжанинов А. М., Щеглов А. Ю.
Биотестирование – современный критерий определения эффективности систем ультрафиолетового обеззараживания воды
Аннотация
В настоящее время ультрафиолетовое облучение становится все более востребованным способом обеззараживания воды. При этом используются преимущественно установки на амальгамных и ртутных лампах низкого давления. В спектре излучения подобных ламп доминирует резонансная линия ртути с длиной волны 253,7 нм, на которую может приходиться до 40% мощности лампы. Излучение с такой длиной волны обладает выраженным обеззараживающим эффектом. В результате действия УФ-излучения происходят необратимые повреждения ДНК и РНК микроорганизмов, в связи с чем последние теряют способность к размножению (инактивируются). Основным параметром, характеризующим эффективность таких установок, является доза УФ-облучения. Это расчетная величина, поэтому для получения максимальной информации о том, как работает установка УФ-обеззараживания, целесообразно проводить биотестирование с помощью реальных микроорганизмов. Кроме того, в ряде стран (Германия, Франция, Австрия, США) проведение биотестирования УФ-систем является обязательным. В России биовалидация не обязательна, поэтому реальные биологические тесты зачастую заменяются компьютерным моделированием. Моделирование процесса, проведенное для семиламповой установки производства НПО «ЛИТ», дает результат, близкий к полученному при биотестировании. Это подтверждает заявленный производителем УФ-оборудования диапазон применения обеззараживающей УФ-установки. Однако абсолютной гарантией эффективной работы УФ-установки является только биовалидация, так как она подразумевает использование реальной воды и живых микроорганизмов. Данные, полученные в процессе биотестирования, позволяют наиболее полно охарактеризовать особенности работы обеззараживающей установки. Сертификат, подтверждающий прохождение биотестирования, является надежной гарантией того, что установка обеспечит требуемый уровень обеззараживания воды.
Ключевые слова
микроорганизмы , инактивация , биотестирование , амальгамная лампа , ультрафиолетовое излучение , УФ-обеззараживание , УФ-установка , доза облучения
|
bbk 000000
УДК 628.166.085
Богун П. В.
Об увеличении производительности установок ультрафиолетового обеззараживания жидкостей
Аннотация
Приведены результаты теоретического исследования возможности увеличения производительности установок обеззараживания жидкостей, в том числе воды, ультрафиолетовым излучением без увеличения потребляемой электроэнергии. Увеличение производительности возможно при фиксированных геометрических размерах реактора и мощности источников за счет перераспределения потоков жидкости в реакторе. Показано, что максимально возможная эффективная доза облучения равна средней по объему реактора интенсивности облучения, умноженной на среднее время пребывания жидкости в реакторе. Необходимым и достаточным условием для получения такой дозы является наличие потока жидкости в каждой точке объема реактора и равная доза облучения для каждого микрообъема жидкости. В качестве примера приведены расчеты максимально возможной дозы облучения для сферического реактора с точечным источником излучения и для цилиндрического реактора с линейным источником излучения. Отмечено, что широко выпускаемые в настоящее время конструкции установок УФ-обеззараживания воды с одним источником (лампой) используют возможности источника примерно на 30%. В конструкции с цилиндрическим реактором и спиральным сходящимся потоком жидкости, распределенным по длине реактора, достигается максимально возможная доза облучения и/или производительность установки.
Ключевые слова
обеззараживание воды , ультрафиолетовое излучение , доза облучения , реактор , производительность установки
|
DOI 10.35776/MNP.2020.05.01
УДК 628.166.085
Богун П. В., Князева Е. Г.
Повышение энергоэффективности систем ультрафиолетового обеззараживания воды
Аннотация
Проанализирована производительность ряда представленных на рынке систем ультрафиолетового обеззараживания воды в сравнении с системами с максимальной производительностью, полученной в результате теоретических исследований, при одинаковом энергопотреблении. Показано, что максимальные значения производительности, заявленные производителями систем, в 1,1–2 раза меньше, чем можно было бы получить для тех же конструкций при обеспечении однородности облучения обрабатываемого потока. Предложено техническое решение, позволяющее обеспечить однородность облучения за счет формирования распределения скорости потока, убывающего с расстоянием от лампы пропорционально убыванию средней по длине лампы интенсивности облучения. Такое решение позволяет существенно приблизиться к максимальной расчетной производительности при незначительных изменениях в конструкции и минимальных затратах. Исследовано распределение потоков обрабатываемой воды в системе с диафрагмами-рассекателями, формирующими необходимое направление потока. Показано, что для корпуса-реактора длиной до 50 см можно ограничиться одной диафрагмой, а для корпусов большей длины вопрос решается установкой дополнительных рассекателей. Показана возможность применения предложенного решения для любых систем с продольным потоком относительно расположения УФ-ламп.
Ключевые слова
ультрафиолет , обеззараживание воды , скорость потока , доза облучения , УФ-лампа , рассекатель потока
|
|
