Преимущества ультрафильтрации сточных вод

Литература

1. Degremont — Технический справочник по обработке воды. СПб., Новый журнал, 2007. Т. 2. 920 с.
2. Соколова Н. Ф. Средства и способы обеззараживания воды (аналитический обзор). Медицинский алфавит. 2013. Т. 1. № 5. С. 44—54.
3. Ульянов А. Н. Технология «Лазурь» — новый шаг в обеззараживании воды и стоков. Вода: химия и экология. 2009. № 3. С. 11—15.
4. Севрюков И. Т., Афанасьева Е. В. Некоторые аспекты проблемы обеспечения безопасности населения в условиях чрезвычайных ситуаций с загрязнением гидросферы. Технологии гражданской безопасности. 2013. Т. 10. № 1 (35). С. 22—25.
5. Osman Н., Lim F., Lucas M., Balasubramaniam P. Development of an ultrasonic resonator for ballast water disinfection. Еd. R. Manna, D. DeAngelis. 44th Annual Symposium of the Ultrasonic Industry Association, (UIA 44th Symposium) and 45th Annual Symposium of the Ultrasonic Industry Association, (UIA 45th Symposium) (Physics Procedia series). V. 87. P. 99—104.
6. Ахмедова О. О., Степанов С. Ф., Сошинов А. Г., Бахтиаров К. Н. Повышение эффективности локальных очистных сооружений сточных вод за счёт применения комбинированных электрофизических методов воздействия. Современные проблемы науки и образования. 2009. № 5. С. 56—60.
7. Sesal N. C., Kekec O. Effects of pulsed ultrasound on Escherichia coli and Staphylococcus aureus. Transactions of the Royal Society of tropical medicine and hygiene. 2014. V. 108. № 6. P. 348—353.
8. Лебедев Н. М., Лебедев О. Ю., Грачев В. А., Панкова Г. А., Рублевская О. Н., Васильев А. П., Доильницын В. А. Устройство для обеззараживания воды в потоке. Пат. РФ 2664920 С2. Выдан 23.08.2016. Приоритет от 05.02.2016. Бюл. № 24. С. 1—8.
9. Cui X. F., Talley J. W., Liu G. J., Larson S. L. Effects of primary sludge particulate (PSP) entrapment on ultrasonic (20 kHz) disinfection of Escherichia coli. Water research. 2011. V. 45. № 11. P. 3300—3308.
10. Improved wastewater ultraviolet disinfection by ultrasonic pre-treatment. X. Jin, Z. F. Li, Y.L . Li, C. Xu. Proc. of 2009 Beijing International environmental technology conference (Beiging, PRC, 2009). P. 498—505.
11. Болотова Ю. В., Карелина К. А. Бактерии легионеллы в системе водоснабжения. Методы борьбы с патогенными микроорганизмами. Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Прикладная экология. Урбанистика. 2015. № 3 (19). С. 43—59.
12. Effect of Wastewater Ultraviolet Disinfection of Power Ultrasonic Enhancement. S. H. Zhang, C. D. Wu. 2009 3rd International Conference on Bioinformatics and Biomedical Engineering. V. 1—11. P. 4890—4895.
13. Лебедев Н. М., Казуков О. В., Васильев А. П., Пронин Г. К. Опыт применения установок для обеззараживания питьевой воды, воды в бассейне и стоков совместным воздействием ультразвука и ультрафиолета. Матер. VIII Межрегион. геологической науч.-практ. конф. «Геология, полезные ископаемые и проблемы Башкортостана, Урала и сопредельных территорий». Уфа, 2010. С. 275—276.
14. Соснин Э. А., Липатов Е. И., Скакун В. С., Панарин В. А., Тарасенко В. Ф., Жданова О. С., Гольцова П. А. Действие ультрафиолетового излучения и ультразвуковых колебаний на сточные воды. Современные научные исследования и инновации. 2016. № 3 (59). С. 125—131.
15. Лямцов А. К., Кузьмичев А. В., Тихомиров Д. А., Ламонов Н. Г. Установка обеззараживания воды на животноводческих фермах методами ультразвуковой кавитации и ультрафиолетовым излучением. Инновации в сельском хозяйстве. 2015. № 3 (13). С. 90—93.
16. Torres-Palma R. A., Gibson J., Droppo I. G., Seto P., Farnood R. Surfactant-assisted sono-breakage of wastewater particles for improved UV disinfection. Water, Air and Soil Pollution. 2017. V. 228. № 3. Р. 106.

статья обеззараживание вода сточная вода Новотех-ЭКО ультрафиолет водоканал Санкт-Петербург

Ультрафиолетовая стерилизация воды

Поскольку ультрафиолетовая стерилизация воды является эффективным способом ее очистки от всевозможных микроорганизмов, рекомендует купить качественный УФ-обеззараживатель от ведущих производителей недорого. Оборудование с ультрафиолетовой лампой можно использовать не только на предприятиях масштабного производства (пищевых, сельскохозяйственных цехах), но и в квартирах или частных домах.

Чем опасна неочищенная вода?

В природной воде в избытке растворены соединения железа, марганца, соли жёсткости, сероводород и другие вещества. Кроме того, помимо обилия органических и неорганических загрязняющих веществ, в ней также преобладает большое количество разнообразных бактерий и микроорганизмов.

Соединения железа могут испортить сантехнику, окрасив унитаз и ванную в оранжевый цвет. Соли жёсткости послужат причиной поломки бойлера или стиральной машины, оседая на их нагревательных элементах, но бактерии и вирусы могут вызвать ряд опасных и тяжёлых заболеваний. А здоровье невозможно оценить материально.

Где можно использовать УФ-обеззараживание воды

УФ-излучение позволяет полностью обезвредить воду от возбудителей тифа, дизентерии, холеры, сальмонеллеза. Другими мишенями для обработки могут быть споры грибков, вирусы, простейшие животные, мелкие паразитические черви. Обработке ультрафиолетом подвергается вода:

питьевая, подаваемая в жилые дома, объекты общепита, различные учреждения;

для производства пищевых продуктов и медицинских препаратов;

техническая для автомоек;

для бассейнов и аквапарков, аквариумных хозяйств;

для полива сельскохозяйственных культур;

утилизируемые с предприятий стоки.

Наиболее важно подвергать очистке питьевую воду из открытых источников (рек, озер, водохранилищ), а также из неглубоких колодцев. Артезианская вода, прошедшая естественную фильтрацию мощной толщей горных пород, редко нуждается в подобной санации

Рекомендации по установке

Чтобы лампа работала без сбоев, требуется правильная установка прибора.

Устройство ультрафиолетовой дезинфекции могут применяться только в закрытых помещениях.

1. Желательно, чтобы УФ обработка была последним этапом, после механического фильтра.
2. Перед установкой элементы водоснабжения должны быть продезинфицированы.
3. Не включайте лампу вне корпуса без защитных очков.

Последовательность установки:

• Осмотрите прибор на наличие внешних повреждений.
• Уф излучатель упаковывается отдельно от корпуса в картонную тубу, чтобы не повредить при перевозке. Аккуратно достаньте его и установите в сердечник кварцевой трубки по инструкции изготовителя.

Старайтесь не прикасаться к стеклу пальцами.

• Контакты излучателя должны остаться свободными для подключения.
• Закрепите систему на стене с помощью фиксаторов (они обычно входят в комплект). Убедитесь, что шнур устройства дотягивается до розетки. Сам прибор, должен иметь свободное пространство в радиусе 1 м. Это понадобиться для обслуживания и замены элементов в ходе работы облучателя.
• Присоедините ультрафиолетовую лампу к линии подачи воды.
• Перед включением в розетку включите напор, чтобы проверить, есть ли протечки. Давление воды допускается не более 8 атмосфер. Если напор сильнее, установите регулятор давления напора.
• Заземлите корпус лампы по металлическому трубопроводу.
• Включите лампу в розетку и убедитесь, что загорелся индикатор включения.

Если вы все сделали правильно – оборудование готово к работе.

Советуем посмотреть видео:

Преимущества и недостатки обеззараживания сточных вод УФ-излучением

Отдать предпочтение УФ-методике обеззараживания сточных вод следует в силу многочисленных преимуществ метода:

• Экологичность и безопасность – ультрафиолетовое излучение безопасно для человека и не меняет химических и органолептических характеристик воды;

• Высокая эффективность – после обработки воды ультрафиолетовым излучением удается добиться гибели 99,9 % микроорганизмов и вирусов, которые могут нанести вред здоровью человека;

• Минимальные расходы – приобретая установку для УФ-обеззараживания сточных вод, нет необходимости приобретать дополнительные химические реактивы;

• Простота и безопасность в эксплуатации – современные установки оснащены многочисленными датчиками и контроллерами, гарантирующими безопасность работы прибора.
   

В отличие от химических способов обеззараживания сточных вод, УФ-облучение даже в случае превышения установленной дозы не меняет свойств воды. При этом эффект обеззараживания достигается практически мгновенно, без необходимости дополнительных мер. Через минуту после обработки, вода готова для сброса в окружающую среду или повторного (оборотного) использования.

Два недостатка УФ-методики очищения сточных вод — падение эффективности методики при работе с мутными и сильно загрязненными жидкостями и отсутствие последействия.

Наличие механических включений, клеточных стенок, грибков и окрашенных элементов препятствует распространению ультрафиолетовых волн в воде. В связи с этим, перед обработкой ультрафиолетом сильно загрязненных сточных вод, исходную жидкость следует предварительно подготовить, провести мероприятия для соответствия ее нормам СанПин для сточных вод.

ПРЕИМУЩЕСТВА УФ УСТАНОВОК DUV-N

Выбор систем обеззараживания воды, отвечающих за микробиологическую безопасность, должен проходить по принципу максимальной эффективности при минимуме побочного действия. Ультрафиолетовое излучение обладает высокой эффективностью (99,9-99,99%) в отношении широкого спектра микроорганизмов: бактерий, вирусов, спор и паразитарных простейших, в том числе их хлороустойчивых форм. УФ излучение уничтожает возбудителей таких инфекционных заболеваний, как тиф, холера, дизентерия, сальмонеллезы, брюшной тиф, паратифы А и В, вирусные гепатиты, гастроэнтериты, полиомиелит, серозный менингит, герпетическая ангина, криптоспоридиоз и др

Метод УФ обеззараживания воды безопасен. В отличие от окислительных технологий (хлорирование, озонирование) после воздействия ультрафиолета в воде не образуются вредные органические соединения, даже в случае многократного превышения требуемой дозы. Отсутствие риска передозировки упрощает эксплуатацию оборудования. Применение УФ обеззараживания позволяет снизить количество используемого хлора до 5 раз и минимизировать негативное влияние побочных продуктов реагентных методов на здоровье людей. Ультрафиолет действует только на микроорганизмы: практически мгновенно (3-10 с) и не изменяя химический состав и физические свойства воды. В УФ системах DUV-N источником ультрафиолета является амальгамная лампа — собственная разработка нашей компании. Амальгамная лампа «ЛИТ» не содержит жидкой ртути, что гарантирует ее безопасное использование и простую утилизацию.

Применение в УФ установках DUV-N энергоэффективных компактных амальгамных ламп «ЛИТ» серии HO (High Output) обеспечивает возможность регулирования мощности излучения до 50% от номинала, что позволяет экономить электроэнергию при неравномерности расходов и изменении качества обеззараживаемой воды. КПД ламп НО достигает 40%, длина ламп от 400 до 2000 мм, электрическая мощность от 120 до 900 Вт, ресурс до 16 000 часов непрерывного горения. Компоненты в лампах НО полностью удовлетворяют требованиям Директивы Европейской комиссии 2002/95/ЕС по ограничению вредных веществ (RoHS – Restriction of Hazardous Substances).

Собственное производство позволяет контролировать весь производственный процесс и гарантировать высокое качество выпускаемой продукции. УФ системы DUV-N изготовлены из высококачественных комплектующих, экологически безопасных, коррозионностойких и долговечных материалов (пищевая нержавеющая сталь 304, 316, 316 L, дуплекс, супердуплекс, полимерные материалы).

Надежность работы УФ установок DUV-N обеспечивается постоянным контролем УФ интенсивности и наличием систем химической и механической очистки УФ ламп. Благодаря уменьшенным размерам УФ ламп серии НО, каждая установка обладает компактными размерами, что позволяет проводить монтаж в небольших помещениях, в том числе в подземных колодцах или камерах переключения.

Вся линейка серийных УФ систем проходит обязательную сертификацию, в том числе имеет в своем составе оборудование, аттестованное по международным стандартам ÖVGW (Австрия), DVGW (Германия), USEPA (США). Всё оборудование имеет сертификаты TÜV по электромагнитной безопасности.

Иодирование и бромирование

Иодирование – метод обеззараживания, использующий иодсодержащие соединения. Дезинфицирующие свойства йода известны медицине с давних времен. Несмотря на то, что данный метод широко известен и неоднократно предпринимались попытки его использования, использование йода в качестве дезинфектора воды популярности не приобрело. Данный метод имеет существенный недостаток, растворяясь в воде, он вызывает специфический запах.

Бром – довольно эффективный реагент, который уничтожает большую часть известных бактерий. Однако, в силу своей высокой стоимости популярностью не пользуется.

УФ лампа

UV-C луч по данным Википедии был открыт в начале 19 века. Кварцевание как метод обеззараживания воздуха в помещениях стал набирать популярность с 1950. По прошествии лет излуче́ние, работающее как стерилизатор воздуха, стало применяться повсеместно:

• в квартире;
• в доме;
• на даче;
• в больнице;
• на промышленном производстве.

В помещении, во время работы стерилизатора находиться вредно. Несмотря на то, что современные устройства закрытого типа и прямого попадания ультрафиолетового луча не произойдет.

Компактную лампу можно установить в детской комнате. Помимо воздуха, в этом случае будут обеззаражены игрушки. Лампа эффективна для борьбы с грибком в домашних условиях. В этом случае уже не придется постоянно использовать качественную парфюмированную воду, например продукцию Пако Рабан, чтобы с вещей пропал неприятный запах плесени.

Характеристики процесса

Характеристики процесса ультрафильтрации сильно зависят от типа используемой мембраны и ее применения. Спецификации производителей мембраны ограничивают процесс следующими типичными спецификациями:

	Полое волокно	Спирально-намотанный	Керамическая трубка	Пластина и рама
pH	2–13	2–11	3–7
Давление подачи (psi)	9–15	<30–120	60–100
Давление обратной промывки (фунт / кв. Дюйм)	9–15	20–40	10–30
Температура (° C)	5–30	5–45	5–400
Общее количество растворенных твердых веществ (мг / л)	<1000	<600	<500
Общее количество взвешенных твердых веществ (мг / л)	<500	<450	<300
Мутность (NTU)	<15	<1	<10
Железо (мг / л)	<5	<5	<5
Масла и смазки (мг / л)	<0,1	<0,1	<0,1
Растворители, фенолы (мг / л)	<0,1	<0,1	<0,1

Химические способы очистки

Реагенты используют для связывания и выведения из стоков растворенных химических веществ, которые могут негативно влиять на общий экологический фон.

Окисление и восстановление

Использование окислительных реагентов показано для удаления из жидкости ионов цинка, меди, цианидов, сероводорода и сульфидов. Наиболее часто задействуют фтор, хлор, перманганат калия, пероксид водорода и др. Такой вариант очистки используют далеко не на всех станциях, т.к. он является дорогостоящим.

Озонирование

Озонирование применяется для удаления таких опасных примесей, как мышьяк, хром, ртуть и т.д. Вода в специальной установке насыщается молекулами озона, связывающимися с опасными соединениями, провоцируя их выпадение в осадок. Это крайне эффективный метод удаления примесей.

Очистка сточных вод озонированием.

Нейтрализация

Этот способ применяют для устранения из вод щелочей и кислот. Нередко для удаления примесей используют особые реагенты, в т.ч. соду, доломит, известковое молоко и т.д.

Осаждение

При проведении осаждения в стоки вводят специальные реагенты, которые, оседая на дно, захватывают в свою кристаллическую структуру загрязнители. Метод применяют все реже, т.к. в результате его использования образуется много шлама. К тому же увеличивается содержание солей и токсинов в воде.

Особенности применения йода и брома

Приведенные бактерицидные агенты довольно давно служат в различных медицинских целях. Тем не менее тот же йод плохо распространяется в жидкостях самостоятельно, из-за чего приходится использовать при очистке и обеззараживании сточных вод органические соединения этого элемента. После проведения процедур остается весьма специфический запах. По этой причине целесообразно применять йод только для технической воды, но не для питьевой. В больших промышленных объемах такие соединения применять непрактично ввиду их низкой распространяемости. Йод не имеет устойчивости к солнечным лучам и не вступает в реакцию с аммиаком, как тот же хлор.

Бром предстает в более выгодном свете. Он не токсичен, лишен какого-либо характерного запаха и абсолютно безвреден для людей. При всех его достоинствах, бром требует применения более высоких концентраций на одинаковый объем жидкости по сравнению с йодом. Высокие бактерицидные показатели достигаются благодаря окислению вещества. Специалисты советуют добавлять бром или йод в тех местах, где одна и та же вода используется по многу раз. Высокие показатели токсичности образующихся в ходе работы побочных продуктов все же не позволяют применять эти недорогие элементы повсеместно.

Вам будет интересно:Салоны красоты в Бресте: адреса и отзывы

Плюсы и минусы Уф фильтра — как он очищает воду

Из недостатков УФ-обработки стоит отметить возможность повторного заражения воды при ее перемещении. И если жидкость сильно загрязнена, этот метод очистки не принесет результатов, поэтому его не используют для обеззараживания болотной воды.

Также не подходит он и для применения в крупных водоочистных системах, так как не всегда эффективно работает с большими объемами вещества.

Преимущества УФ-очистки:

• высокая продуктивность в уничтожении патогенных микроорганизмов,
• безопасность для окружающей среды, человека,
• невысокая цена, как на сами устройства, так и на их обслуживание.

Принцип работы УФ-фильтров

Все УФ-фильтры имеют схожую конструкцию, состоящую из резервуара, патрубок и лампы. Вода попадает в резервуар, лампа включается и начинает воздействовать на воду. Через трубы очищенная жидкость выводится наружу.

Каким образом очищается вода уф фильтром

Особое значение важно уделить УФ-лампе, так как именно она отвечает за уничтожение опасных организмов. Перед началом использования УФ-фильтра воду подвергают обязательной механической очистке, и только после этого запускают в УФ-фильтр

Лучи, воздействуя на хромосомы микроорганизмов, уничтожают в них возможность к размножению, в результате они гибнут.

Ультрафиолет уничтожает следующих возбудителей болезней:

• кишечная палочка,
• тиф и холера,
• дизентерия.

Лампу фильтра необходимо регулярно менять, иначе после ее износа эффективность очистки будет падать в разы. В среднем срок ее службы – около 1400 часов.

Сам фильтр рекомендуется периодически прочищать. Делать это можно, не вынимая самой лампы.

Как понять, какой ультрафиолетовый фильтр купить

Для того, чтобы не потеряться среди многообразия различных вариантов устройств, отличающихся как по характеристикам, так и по стоимости, необходимо разобраться в механизмах их работы, а также провести анализ воды.

Для подбора ультрафиолетового стерилизатора воды рекомендуется обратить внимание на:

• количество и виды микроорганизмов,
• необходимый уровень дезинфекции,
• температуру,
• скорость потока,
• количество УФ-излучения.

Для уничтожения тех или иных бактерий требуется определенная доза ультрафиолета. Анализ воды поможет выявить виды микроорганизмов и подобрать оптимальную порцию излучения.

Степень дезинфекции

Также может быть различной и степень дезинфекции. Например, для питьевой воды она должна быть 100%-ной, в то время как для очистки сточных вод удалять все загрязнения не требуется.

Температура воды

Производители выпускают два вида ламп, неодинаково реагирующих на температуру воды. Так, лампы со средним давлением рекомендуются для обработки воды температурой до 85С, а лампы с низким давлением – для жидкости температурой 16-20С.

Поток воды

Подбор устройства должен опираться на характер потока жидкости. Необходимо знать его минимальные и максимальные значения и в зависимости от этих данных настраивать работу устройства.

Количество ультрафиолета

Количество ультрафиолета, который может проходить сквозь воду, называют прозрачностью. На этот показатель оказывают влияние находящиеся в воде вещества, которые могут задерживать ультрафиолетовые лучи и снижать их количество, в результате степень обеззараживания может снижаться.

Ультрафиолетовый фильтр

Проводимая очистка воды ультрафиолетом позволяет уничтожить фактически все виды загрязнений, которые имеются в воде. Специально для этого используются ультрафиолетовые мембраны очистки воды, которые обеспечивают полную безвредность и экологичность данной методики, стоимость технологии невысокая. Данный способ водоочистки ультрафиолетовой лампой не предусматривает специального сервисного обслуживания (если сравнивать его со способом озонирования или хлорирования воды), его отличают минимальные расходы со стороны владельца. Тем не менее, стоит отметить тот факт, что на процедуру очисти воды с использованием ультрафиолетовых элементов, не будет оказывать воздействие температура и даже степень показателя водорода. После того, как жидкость была обработана, состав (полезные микроэлементы) воды не меняется, все остается в неизменном виде, отличаясь максимальной полезностью для человека.

Очищение воды считается наиболее продуктивным, учитывая, что ультрафиолетовые лучи могут быстро уничтожить виды бактерий и микроорганизмов, которые не убрали метолы хлорирования. В последнее время, фильтр, в котором используются специальные камеры, изготовленные для очистки воды, пользуется просто невероятной популярностью у потребителей.

Источник бактерицидного излучения

Это прибор или элемент, продуцирующий волны в диапазоне 205-215 нм. Получил общее название «бактерицидная лампа», самая распространенная разновидность которой – разрядная ртутная низкого давления. Она под действием электричества испаряет смесь из металла и аргона, и свыше 60% данного вещества преобразуется в УФ со спектром в 253,7 нм, то есть с максимальной эффективностью действия против бактерий.

Среди других преимуществ, обеспечивающих широкое использование, – большой ресурс, от 5 до 8 тысяч часов. Срок службы аналогов примерно в 10 раз короче. Еще одно достоинство – значительная единичная мощность, достигающая 1000 Вт, благодаря чему число источников в системе можно сократить до минимума.

И, наконец, еще один плюс – колба из увиолевого или другого специального стекла, блокирующего выход волн до 185 нм и таким образом не дающего O3 попадать в жидкость. Особенности исполнения таких ламп мы рассмотрим ниже.

Условия применения метода

Эффективным на практике способ окажется только при соблюдении ряда требований:

1. Правильная дозировка, зависящая от интенсивности и длительности продуцирования УФ, которые вычисляются исходя из количества микроорганизмов и их устойчивости; если она будет недостаточной, бактерии не потеряют способность размножаться, если чрезмерной, рабочая среда окажется перенасыщенной железом.
2. Допустимые доля и состав примесей – если они больше нормы, они крупнодисперсные или меняют цветность, это серьезным образом ухудшает результаты, и зачастую даже делает процесс бесполезным. Значительные по размерам частицы забивают фильтр, превращаясь в некий щит для бактерий, ну а ухудшение органолептики – это минус сам по себе.
3. Отсутствие кишечной палочки – у нее максимальная устойчивость к лучам, значит, если она будет содержаться в жидкости, это затруднит обезвреживание других микроорганизмов и, совершенно точно, сделает H2O опасной для использования в быту.