ООО "СВАРОГ" (Москва); Тел./(факс): 8 800 100-123-7 (Звонки по России бесплатно); +7(495) 617-19 -45,-46,-47,-48; +7(499) 795-77-86; E-mail:svarog@svarog-uv.ru
Обоснование
применения технологии «Лазурь» для обеззараживания
питьевой воды, промышленных и хозяйственно-бытовых стоков
Не вдаваясь в подробности действующих на сегодня методах водоочистки и обеззараживания воды, отметим следующие:
традиционные бактериологические или химические методы, как правило, используют хлорирование. Для этого необходимо иметь запасы хлора, который является источником повышенной опасности, а разлагаясь в воде, хлориды образуют химические радикалы вредные для здоровья человека, в том числе и диоксин. Остаточный хлор приводит к преждевременному разрушению системы трубопроводов.
метод озонирования воды. Озон является мощным дезинфектантом, его применение резко улучшает органолептические характеристики воды, однако внедрение озонирования осложнено высокой энергоемкостью метода и отсутствием должного отечественного оборудования. Помимо этого, необходима разработка методик контроля за содержанием в воде индивидуальных низкомолекулярных, кислотосодержащих соединений и других продуктов озонирования, не удаляемых в ходе водоподготовки.
методы обеззараживания питьевой воды ультрафиолетовым излучением, является наиболее современным и эффективным средством. Оборудование, применяемое в России, недостаточно эффективно для уничтожения спорообразующих бактерий, вирусов, грибков, водорослей и плесени.
Действующие в России нормативы по дозе ультрафиолетового излучения в 16-20 мДж/см2 для питьевой воды и 28-30 мДж/см2 для хозяйственно - бытовых и промышленных стоков не обеспечивают достаточной инактивации патогенной микрофлоры.
Более того, необходимо учитывать повышение устойчивости микрофлоры к воздействию хлора, озона и ультрафиолета. Это естественный процесс эволюции. Микробиологи ведущих научных центров Америки, Азии и Европы показывают в своих отчетах, что за последние 15-20 лет устойчивость патогенной микрофлоры к хлору повысилась в 5-6 раз, к озону в 2-3 раза, к ультрафиолету в 4 раза. А это означает, что с учетом дальнейшего повышения устойчивости микроорганизмов спор, вирусов и простейших к перечисленным выше методам обеззараживания воды и стоков необходимо при проектировании закладывать уровни воздействия с учетом динамики роста сопротивляемости объекта воздействия. Именно поэтому, сейчас в экономически развитых странах минимальная доза воздействия ультрафиолетового излучения определена в 40 мДж/см2, а во всех проектируемых станциях по обеззараживанию воды и стоков закладывается доза ультрафиолетового излучения 70-100 мДж/см2. В этом случае наиболее перспективными являются методы комбинированного воздействия на воду различных дезинфицирующих средств и способов.
Одним из таких методов является одновременное воздействие на воду ультрафиолета и ультразвука, применяемого в новой технологии обеззараживания воды под названием «Лазурь». В ее основе непрерывная обеззараживание воды ультрафиолетовым излучением, с плотностью потока не менее 40 мДж/см2. и длиной волны 253,7 нм и 185 нм с одновременным ультразвуковым воздействием плотностью около 2 вт/см2 и акустическими колебаниями. В 1996 г. метод запатентован с приоритетом России. Предлагаемая на его базе технология «Лазурь» успешно реализована и апробирована с 1997 г. в бактерицидных установках модульного исполнения серии «Лазурь–М». В процессе обработки проходящего потока воды ультразвуком от излучателя, размещаемого непосредственно в корпусе камеры фотохимического реактора, в воде образуются короткоживущие парогазовые «каверны». Они возникают в момент локального разряжения в воде и взрываются при сжатии воды в объеме модуля установки на неоднородностях с частотой в несколько десятков килогерц. При этом, за счет резкого изменения давления и температуры, в воде практически полностью уничтожается патогенная микрофлора, образуются активные радикалы ОН, так как в роли неоднородностей выступают споры грибков, бактерии, собственно и являющиеся мишенями обработки. Радикалы ОН являются мощнейшим катализатором, который на несколько порядков увеличивает воздействие ультрафиолетового излучения. Помимо этого, под воздействием ультразвуковых колебаний в объеме обрабатываемой жидкости, в модуле установки возникает процесс объемной дегазации – появление многочисленных, микроскопических воздушных пузырьков.
Если оценивать эффективность этого метода по степени инактивации патогенной микрофлоры в сравнении с ультрафиолетовым обеззараживанием, то при аналогичных энергетических затратах (для стоков 15-20 вт/м3) это воздействие эквивалентно 150 мДж/см2, что практически недостижимо в приемлемых, экономически целесообразных вариантах ультрафиолетовых станций, производимых компаниями в США, Европе и в России.
Рис. 1 Сравнительная эффективность инактивации основных групп патогенной микрофлоры на установках по обеззараживанию воды и стоков ультрафиолетовым излучением с применением ультразвука «Лазурь» компании «Сварог» и ведущих компаний мира CALGON, BERSON, TROJAN.
Основные технико-экономические показатели приведены ниже в таблице.
Технико-экономические показатели установок обеззараживания воды с применением ультрафиолетового облучения
№
Модель, страна, область применения
л/мин
Стоимость очистки 1м3 воды, USD
Соляризация, биообрастание
Бактерии ед/л
Споры ед/л
Вирусы ед/л
1
MITA-Kian-200, Франция, Госпрограмма экстремальной медицины
7,2
0,83
Значительная
с 106
до 102
с 106
до 105
не эффективно
2
PROTERM (KSI 1-7), Франция, опреснение морской воды, NATO (COSRAM)
40.0
1.3
Значительная
с 106
до 102
с 106
до 104
не эффективно
3
BIM-T, Великобритания, Совместная программа США-Британия "Проблема Выживания"
6.8
0.9
Значительная
с 106
до 104
не эффективно
не эффективно
4
KOROS-VP-11, Великобритания – Швеция, производство лекарственных препаратов
Установка УОВ0395.05-02, (лампа ДРБ-40-1), АО "ЕГА+ EGA Ltd", С.-П.
8.3
0.3
Значительная
с 106
до 3
нет данных
нет данных
Подобная эффективность бактерицидных установок «Лазурь» позволяет гарантировать безусловную надежность обеззараживания воды 99,9999% на ближайшие 20-30 лет при сравнимых затратах на сооружение станций обеззараживания воды и стоков, что является наиболее привлекательным для любого заказчика. В этой связи, сравнивания бактерицидные установки Лазурь М-250КА (250 м3/час) компании «Сварог» и ОС-36А; ОС-72А; УДВ-288 - компании «ЛИТ», то по всем основным показателям (стоимость, энергопотребление, весогабариты, эффективность, затраты на эксплуатацию) следует отметить безусловное превосходство установок серии «Лазурь». Дополнительным преимуществом этих установок является более низкие требования к прозрачности воды (до 50%), количеству взвешенных в воде частиц (до 20 мг/л). а также отсутствие необходимости периодической очистки защитных чехлов ламп от биообрастания и соляризации. (функции стиральной машины выполняют ультразвуковые колебания кавитаторов).
В заключении необходимо отметить, что, в настоящее время, в России заканчиваются работы по разработке регламентов по воде и стокам, а также институтом им. А. Н. Сысина готовятся материалы для пересмотра методических указаний в части применения ультрафиолетовых обеззараживающих устройств для очистки питьевой воды, стоков и других вод. При этом минимальная доза ультрафиолетового излучения должна быть установлена на уровне не менее 40 мДж/см2 для природной питьевой и сточных вод. Это обстоятельство особенно важно учитывать при проектировании объектов ЖКХ и промышленных объектов.
Генеральный директор ЗАО «Сварог»,
Действительный член Всемирной Академии
Наук Комплексной Безопасности