تطهير المياه بالأشعة فوق البنفسجية: مبدأ التشغيل والتركيب. مياه الشرب - صالحة GOST

2024 مؤلف: Howard Calhoun | [email protected]. آخر تعديل: 2023-12-17 10:18

اليوم ، تسمح التقنيات المبتكرة بتنقية المياه عالية الجودة من الملوثات المختلفة على نطاق واسع. في الوقت نفسه ، يتم تزويد السكان والإنتاج والمرافق الفنية بسائل عالي الجودة. يتم استخدام طرق مختلفة في عملية معالجة المياه. أنها تسمح لك لتلبية جميع متطلبات GOST الحالي.

واحدة من أنجح الطرق اليوم هي تطهير المياه بالأشعة فوق البنفسجية. يكافح هذا الأسلوب بنجاح أنواعًا معينة من الملوثات ، مما يسمح بمعالجة السوائل على نطاق واسع. جوهر وفعالية هذه الطريقة ومزاياها وعيوبها ستناقش أدناه

الخصائص العامة

اليوم ، يعد تطهير المياه بالأشعة فوق البنفسجية تقنية شائعة تستخدم مع أنواع العلاج الأخرى. تتم المعالجة المقدمة في كل مكان. هذه هي الخطوة الأولى في تطهير المياه. يسمح لك بالتخلص من الكائنات الدقيقة الضارة في السائل.

في عملية تطبيق هذه الطريقة غير المتفاعلة ، يتم تشعيع الماء بالأشعة فوق البنفسجية لجزء معين من الطيف. هذا هو الإشعاع الكهرومغناطيسي ، والذي يمكن أن يتراوح طوله الموجي من 250 إلى 270 نانومتر. وتجدر الإشارة إلى أن الجزء فوق البنفسجي من الطيف يشتمل على أشعة تتراوح من 10 إلى 400 نانومتر. تنتج التركيبات الحديثة التي تسمح بتطهير المياه إشعاعًا بطول موجة يبلغ 260 نانومتر. في هذه الحالة ، لا يتم تنقية السائل فقط ، بل يتم تليينه أيضًا.

عند استخدام هذا النهج ، يتم استخدام تقنيات أخرى. يمكن أن يكون هذا كلورة الماء ، وكذلك نقص الكلور. خطوة المعالجة المقدمة إلزامية ، وفقًا لـ GOST ، عند تنظيف السائل.

يعتمد مبدأ الطريقة على قدرة الأشعة فوق البنفسجية على اختراق أغشية الخلايا ، مما يؤدي إلى تدمير الحمض النووي والحمض النووي الريبي. تفقد القدرة على الانقسام. تتيح لك التقنية المقدمة القضاء تمامًا على التأثير السلبي للميكروبات والبكتيريا الموجودة في الماء على جسم الإنسان. تعتمد قوة التأثير على مدة التعرض. هناك معايير معينة لمثل هذا التطهير.

المعايير والمتطلبات

هناك معايير ولوائح معينة تنطبق على معالجة المياه واختبارها. يقومون بتنسيق أعمال الخدمات التي تعمل في تطهير السوائل. تتضمن هذه الوثائق التنظيمية المبادئ التوجيهية MU 2.1.4.719-98 ، المعتمدة من قبل وزارة الصحة في الاتحاد الروسي ، وكذلك GOST "المياه"شرب "R 56237-2014.

المستندات التنظيمية المقدمة تنظم إجراءات تنقية المياه باستخدام الأشعة فوق البنفسجية.

توضح الإرشادات المقدمة خصائص الحد الأدنى من جرعة الإشعاع التي تنطبق على مياه الشرب. هذا الرقم هو 16 مللي جول / سم². أظهرت الدراسات التي أجراها العلماء أنه مع هذه الكثافة من العلاج في الماء ، ينخفض عدد البكتيريا المسببة للأمراض بشكل كبير. هذا المؤشر هو 5 أوامر من حيث الحجم. يتم تقليل عدد الفيروسات أثناء هذه المعالجة بمقدار 2-3 أوامر من حيث الحجم.

"مياه الشرب" الحالية من GOST تنظم تفاعل جميع الخدمات التي توفر معالجة سائلة. يحدد المعيار المتطلبات الأساسية لإنتاج قياسات الجودة والتنظيف. وبالتالي ، وفقًا لهذه الوثيقة ، يجب أن تفي مياه الشرب بالمتطلبات الصحية والصحية من حيث نوعيتها. يمكن استخدامه لتلبية احتياجات الشرب والاحتياجات المنزلية. باستخدام مثل هذا السائل ، يمكن إنتاج منتجات للاستهلاك البشري.

كفاءة الطريقة

للحصول على مياه نظيفة وصافية ، لا يكفي استخدام الأشعة فوق البنفسجية فقط. هناك مجموعة كاملة من الإجراءات التي يمكن أن تظهر نتيجة معالجة عالية. فقط بعد احتجازهم يمكنك الحصول على مياه الشرب.

فعالية التطهير بالأشعة فوق البنفسجية لها عدد من الشروط. ليحصلجودة عالية للنتيجة النهائية ، من المهم اختيار الجرعة المناسبة للمعالجة السائلة. فعاليته تعتمد على كثافة ومدة العلاج. الكائنات الحية الدقيقة المختلفة أكثر أو أقل مقاومة لمثل هذه التأثيرات. بالنسبة للبكتيريا ، قد تكون جرعة الإشعاع أقل. مثل هذه المعالجة لها تأثير أقل على الفيروسات. وتجدر الإشارة إلى أن أكثر الكائنات الحية الدقيقة مقاومة لمثل هذا العلاج هي الإشريكية القولونية. لذلك ، قبل المعالجة ، يتم تحديد وجود البكتيريا في الماء.

أيضًا ، عند حساب الجرعة ، يتم تحديد العدد الإجمالي للبكتيريا والميكروبات الموجودة في السائل.

جودة المياه المشععة هي أيضا ذات أهمية كبيرة. قد تحتوي على كميات مختلفة من الشوائب. الماء النظيف والشفاف أفضل للتطهير من السائل المعكر. هذا يرجع إلى درجة تغلغل المياه في عمق الطبقات. لكي تكون المعالجة المقدمة فعالة ، يجب تحديد كمية الشوائب في المادة بأقل من الحد الأقصى للقيمة المسموح بها.

تحدد المعايير والمبادئ التوجيهية كمية الحديد والجزيئات الكبيرة من الملوثات وكذلك فئة ألوان الماء التي يجب أن تكون في السائل. إذا كانت هذه الأرقام عالية جدًا ، فستكون المعالجة غير فعالة. خلف هذه الجزيئات الصغيرة ، خلف الدرع ، يمكن لبعض البكتيريا والفيروسات أن تختبئ. لذلك ، لن يموتوا أثناء المعالجة. تكاليف الطاقة ستكون عديمة الفائدة. قبل التطهير يتم تنقية الماء من شوائب الحديد

فوائد الطريقة

معرفة مبدأ تشغيل التطهير فوق البنفسجي لمياه الصرف الصحي ، ينبغي للمرءتسليط الضوء على عدد من مزايا الطريقة المقدمة. الإجراء ينتمي إلى فئة أنظف الأساليب. عندما يتم تنفيذ ذلك ، لا يتم إضافة أي مواد كيميائية أو مواد إضافية إلى الماء. لا يمكن أن يحدث التأثير السلبي للأشعة فوق البنفسجية على جسم الإنسان إلا مع التعرض لفترات طويلة. هذا النوع من التطهير لا يغير الخصائص الكيميائية والفيزيائية للسائل. هذا يزيل حتى التأثيرات غير المباشرة على الجسم.

يجب أن تتضمن مزايا الطريقة أيضًا تنوعها. يعمل بشكل فعال على جميع الكائنات الحية الدقيقة تقريبًا. إنها أيضًا طريقة اقتصادية إلى حد ما. يتم استخدامه في معظم حالات التطهير. في وجود الإشريكية القولونية أو غيرها من الكائنات الحية الدقيقة المقاومة للإشعاع فوق البنفسجي ، يتم استخدام الأوزون في الماء. يعتبر هذا النهج أكثر تكلفة.

وقت تشعيع السائل لا يتجاوز بضع ثوان. يوفر هذا تأثيرًا فوريًا عند إجراء مثل هذا التأثير. في هذه الحالة لا يوجد خطر من تجاوز جرعة العلاج. يمكن تشعيع الماء لفترة طويلة بشكل تعسفي. في الوقت نفسه ، لن تتغير صفاته الفيزيائية والكيميائية. سيكون العلاج طويل الأمد أكثر فعالية.

عند تعقيم المياه بالأشعة فوق البنفسجية ، من الممكن تقليل كمية الكواشف المستخدمة بعد التشعيع بشكل كبير. أيضًا ، لا تتطلب هذه الطريقة تكاليف طاقة عالية ، مقارنة ، على سبيل المثال ، بالأوزون. لذلك يتم استخدامه في كل مكان.

عيوب

مياه شرب نظيفةتم الحصول عليها أثناء معالجة السائل بطرق مختلفة. عيب الأشعة فوق البنفسجية هو عدم القدرة على أن يكون لها تأثير مماثل على جميع الكائنات الحية الدقيقة. البعض منهم لديه مقاومة عالية للأشعة فوق البنفسجية. إذا تم العثور على هذه البكتيريا أو الفيروسات بأعداد كبيرة في الماء ، يتم التعامل معها بشكل مختلف.

أيضا من عيوب الطريقة ضرورة التحكم في مستوى الحديد. يجب ألا يحتوي السائل على جزيئات معلقة مختلفة من الملوثات. خلاف ذلك ، ستكون المعالجة غير فعالة. كلما زادت الشوائب المشتتة ذات الحجم الكبير بدرجة كافية في الماء ، كلما كانت النتيجة النهائية للمعالجة أسوأ.

من أجل التثبيت الذي يقوم بتطهير المياه بالأشعة فوق البنفسجية لتكون قادرة على تنفيذ الإجراء بكفاءة عالية ، تتضمن التقنية التنظيف المسبق. هذا يسمح لك بإزالة الشوائب والجزيئات الخشنة من الملوثات من الماء. أيضا ، بعد الإجراء ، من الضروري إجراء كلورة الماء.

تركيب الأشعة فوق البنفسجية هو عملية لمرة واحدة. هذا لا يضمن أنه بعد التطهير ، لن تظهر بكتيريا وفيروسات مختلفة في الماء مرة أخرى. نظرًا لعيوبها ، غالبًا ما يتم استخدام التقنية المقدمة مع طرق أخرى. ومع ذلك ، في حالة عدم وجود ملوثات أخرى في الماء ، يمكن استخدام الأشعة فوق البنفسجية كنهج مستقل. عيوب هذه الطريقة لا يمكن أن تلغي مزاياها.

ميزات أجهزة التطهير

وحدة تطهير المياه بالأشعة فوق البنفسجيةلا يحتوي على درجة عالية من التعقيد في التصميم. هذا يجعل الجهاز سهل التشغيل ، ويقلل من احتمالية حدوث أعطال. تصميم التثبيت على شكل أنبوب معدني ممدود. بداخله مصباح فوق بنفسجي. أيضًا ، تحتوي جميع الطرازات على حالات كوارتز. مصابيح مثبتة فيها.

أعمال البناء بسيطة. يدخل الماء الوحدة. يمتد من داخل علبة الكوارتز. في هذا الوقت ، يتلقى السائل جرعة التطهير اللازمة. يحمي غطاء الكوارتز في التصميم المصباح من التلف. لذلك ، الماء يغسل بالضبط هذا الجزء من التركيب.

المصباح هيكل معقد. في حالتها ، يحدث تبخر لنوع معين من المعدن. في أغلب الأحيان ، يستخدم الزئبق في هذه الأجهزة. غالبًا ما يستخدم هذا المعدن في عملية تطهير المياه. يجب أن يصدر المصباح موجات فوق بنفسجية بطول معين. يتأثر هذا المؤشر بضغط بخار الزئبق الداخلي في لمبة المصباح.

تطهير المياه بالأشعة فوق البنفسجية يمكن أن يحدث فقط في ظل ظروف معينة. مصابيح الضغط العالي والمنخفض والمتوسط معروضة للبيع. ومع ذلك ، لا يتم استخدام جميع التصاميم لتطهير المياه. لتنفيذ مثل هذا الإجراء ، فقط المصابيح التي يكون الضغط فيها منخفضًا أو متوسطًا هي المناسبة. الخيار الأول هو الأفضل. هذه المصابيح قادرة على إصدار إشعاع بطول موجة يبلغ 260 نانومتر. تمت ملاحظة هذه الأجهزة لكفاءة الطاقة العالية وعمر الخدمة الطويل.

أنواع مختلفة من المصابيح

اليومأنظمة مختلفة لتطهير المياه بالأشعة فوق البنفسجية معروضة للبيع. تشتهر مصابيح الضغط المنخفض بأعلى كفاءة. لديهم تصنيف منخفض للطاقة. مصابيحهم مصنوعة من زجاج الأشعة فوق البنفسجية. هذا يمكن أن يقلل بشكل كبير من إهدار الطاقة.

بمرور الوقت ، يفقد كل مصباح تدريجيًا شدة إشعاعه. متى يفقد المصباح صفاته الأصلية هو حجة مهمة في شراء نموذج معين. في نهاية عمره ، قد تكون طاقة المصباح فقط من القيمة الأولية الاسمية.

اليوم ، يتم عرض كل من المنتجات المحلية والأجنبية في سوق بواعث الأشعة فوق البنفسجية. الشركات العالمية الشهيرة هي UV-technik (ألمانيا) ، Atlantic Ultraviolet (الولايات المتحدة الأمريكية) ، Hanovia (بريطانيا العظمى). آخر هذه الشركات هي الأقدم في العالم في إنتاج مثل هذه المشعات. مصابيح من شركة Philips الهولندية مطلوبة أيضًا في بلدنا.

يتم استخدام جميع المصابيح المدرجة في تركيباتها من قبل أكبر الشركات المصنعة لهذه المعدات. المصابيح المنزلية مطلوبة أيضًا. على سبيل المثال ، في بلدنا ، تستخدم وحدات التطهير بالأشعة فوق البنفسجية UDV ، التي يتم تصنيعها بواسطة NPO LIT ، مصابيح من ماركة الإنتاج الخاصة بالشركة DB.

مجموعة متنوعة من المنشآت

تطهير المياه بالأشعة فوق البنفسجية يحدث بمساعدة منشآت مختلفة. واحدة من الشركات الشعبية هي BWT. هي تكونتنتج أجهزة لإجراء تشعيع الماء تسمى Bewades. تتميز هذه الأجهزة بجرعة إشعاعية تبلغ 40 مللي جول / سم 2. لذلك ، تستخدم هذه المحطات لمعالجة كل من مياه الصرف الصحي ومياه الشرب. يستخدمون مصابيح Philips. وقت تشغيلها 11-14 ألف ساعة

هناك العديد من الوحدات المنتجة محليًا في السوق لمنتجات معالجة المياه الخاصة. يستخدمون مصابيح عالية الجودة للإنتاج المحلي والأجنبي. لذلك ، فإن منتجات الشركة الوطنية للموارد المائية معروفة في بلدنا. تطلق تثبيت "شاين" في السوق. تم تركيب مصابيح Philips في هذه الأجهزة.

منتج آخر معروف في بلدنا هو مصنع BAKT. كما تحتوي على مصابيح من ماركة Philips الهولندية. العديد من تصميمات الإنتاج المحلي لديها نظام للتحكم في كثافة الإشعاع.

تقدم NPO LIT مجموعة واسعة من التركيبات في الأسواق المحلية والأجنبية. يتم إنتاج ما يقرب من 30 تعديلًا مختلفًا للوحدات. يمكنك طلب نوع فردي من التصميم يسمح لك بتطهير المياه في الحقل أو أنواع أخرى.

ميزات معالجة المياه

يمكن استخدام مياه الشرب النقية من قبل البشر لأغراض مختلفة. للحصول على مثل هذا السائل ، سوف تحتاج إلى إجراء بعض التلاعب. إذا كان الماء يأتي من مصدر سطحي ، يجب أن تكون جرعة الإشعاع 25 مللي جول / سم 2. في هذه الحالة ، يجب أن يكون معامل الشفافية للسائل 70٪ على الأقل.

للمصادر تحت الأرضيجب أن تكون جرعة الإشعاع مماثلة لمصادر السطح. ومع ذلك ، يجب أن تكون نسبة نفاذية الأشعة فوق البنفسجية 80٪ على الأقل. في السابق ، كان يتم معالجة هذه المياه باستخدام تقنيات الامتصاص قبل التطهير.

يمكن تنقية السائل من أي مصدر باستخدام المرشحات الغشائية. في هذه الحالة يجب أن تكون نفاذية الأشعة 90٪ وجرعة الإشعاع 25 مللي جول / سم².

تطهير مياه الشرب يختلف عن معالجة مياه الصرف الصحي. بالنسبة لمثل هذه السوائل ، يجب أن تكون جرعة الإشعاع أعلى. 30 مللي جول / سم 2.

توصيات التثبيت

تطهير المياه بالأشعة فوق البنفسجية سيكون فعالاً مع الاختيار الصحيح للمعدات وطريقة التنظيف. تتميز كل وحدة معروضة للبيع بأداء مختلف. يتم إجراء التشعيع بشكل مستمر. لذلك ، يتأثر الأداء بالسرعة التي يتدفق بها الماء داخل الوحدة.

وتجدر الإشارة إلى أنه يمكن زيادة الأداء بشكل كبير إذا كان هناك خزان تخزين في النظام. ومع ذلك ، بالنسبة لمبدأ التطهير المقدم ، فإن مثل هذا التحسين في التصميم غير مقبول. عمل الأشعة يحدث لمرة واحدة. لذلك ، إذا تم خلط السائل المعالج في خزان بالماء المتسخ ، فسوف يصاب مرة أخرى.

عند الاختيار ، يجب أن تأخذ في الاعتبار جرعة التثبيت التي تشع الماء. إذا كان الماء عكرًا بدرجة كافية ، فستكون هناك حاجة إلى معدات عالية الطاقة. خلاف ذلك ، فإن هذا التطهير سيكون غير فعال. أيضا على مؤشر جرعة الإشعاعيؤثر على عدد الكائنات الحية الدقيقة في السائل. وكلما زاد عددهم زادت جرعة الإشعاع التي ينتجها التركيب.

بالنظر إلى جميع المعلمات المذكورة أعلاه ، يمكنك اختيار الخيار الأفضل للمعدات. وبالتالي ، فإن الشركة المصنعة المحلية NPO LIT تقدم مجموعة واسعة من أجهزة الإشعاع فوق البنفسجي. تكلفتها تختلف اختلافا كبيرا تبعا لمؤشرات الأداء. يمكن أن يتراوح السعر من 20.5 إلى 826 ألف روبل.

بعد النظر في ميزات تطهير المياه بالأشعة فوق البنفسجية ، يمكنك اختيار معدات تشعيع السوائل واستخدامها بشكل صحيح.