Обеззараживание воды ультрофиолетовым облучением

Ультрофиолетовое облучение принимается для обеззараживания подземных вод, имеющих коли-индекс не более 1000 ед/л, содержание железа не более 0,3 мг/л не содержащих коллоидных и взвешенных веществ, способных поглощать или рассеивать ультрофиолетовые лучи.

При производительности водоочистной станции до 30 м³/ч принимаются преимущественно безнапорные установки с непогружным источником излучения. При большей производительности – напорные установки с погружным источником излучения. Характеристики серийно выпускаемых промышленностью бактерицидных установок приведены в таблице 6.5.

Таблица 6.5.

Характеристики бактерицидных установок

Производительность, м3/ч	Марка установки	Тип установки	Рабочее положение	Тип ламп	Кол-во ламп	Потребляемая мощность, кВт
До 3	ОВ-III	Непогр.	Гориз.	БУВ-60П		0,06
3-5	ОВ-1П	Погр.	любое	ДБ-60		0,06
50-70	ОВ-50	Погр.	Гориз.	ДТП-2500		2,5
60-90	ОВ-АХК-1	Погр.	Гориз.	ПРК-7м	2-3	2-6
50-70	ОВ-III-РКС	Погр.	Гориз.	РКС-2,5
150-200	ОВ-III-РКС	Погр.	Гориз.	РКС-2,5
150-200	ОВ-150	Погр.	Гориз.	ДПТ-250		7,5

При проектировании и расчете бактерицидной установки вначале определяется требуемая мощность потока бактерицидного облучения по формуле:

, Вт, (6.27.)

где Q_час – расчетный расход обеззараживаемой воды, м³/ч;

α- коэффициент поглощения, принимается для артезианских вод 0,1 см^-1, для родниковых, грунтовых и инфильтрационных 0,15 см^-1, для очищенной воды из поверхностных источников 0,3 см^-1;

к – коэффициент сопротивляемости облучаемых бактерий, принимается 2500 мкм ·Вт·с/см²;

Р – коли-индекс воды до облучения, ед/л;

Р₀ - коли-индекс воды, который должен быть после облучения, для питьевой воды принимается < 3 ед/л;

η₁ – коэффициент использования бактерицидного потока, для установок с непогружными источниками принимается 0,75; с погружными 0,9;

η₂ – коэффициент использования бактерицидного облучения, принимается < 0,9.

Схема бактерицидной установки с погружными источниками излучения приведена на рис.6.4.

Рис.6.4. Бактерицидная установка с погружными источниками излучения

Потребное количество ламп, используемых в одной установке, определяется по формуле:

, шт, (6.28)

где F_л – расчетный бактерицидный поток одной лампы, принимаемый из таблицы 6.6.

Количество рабочих бактерицидных установок следует определять исходя из их производительности. При этом, максимальное количество не более пяти и одна резервная.

Таблица 6.6.

Расчетный бактерицидный поток одной лампы

Тип лампы	марка	Бактерицидный поток, Fл, Вт	Напряжение, В	Примечание
Аргонно-ртутная	БУВ-15	1,2		Непогруж.уст.
БУВ-30	3,2
БУВ-30П	2,5
БУВ-60П	6,0
Ртутно-кварцевая	ДБ-60	6,0		Погруж.уст.
ДТП-250
ПРК-7М
РКС-2,5

6.5. Обеззараживание воды ультразвуковыми волнами

Обеззараживание воды ультразвуком можно применять как самостоятельный метод при мутности воды до 50мг/л и любой цветностина установках небольшой производительности, а также как вспомогательный метод для повышения эффективности хлорирования воды. В обоих случаях проточная емкость оборудуется ультразвуковой установкой (рис.6.5.).

Рис. 6.7. Ультразвуковые установки

а - пьезометрическая; б - магнитострикционная; 1 - высокочастотный генератор; 2 - кварц
или пьезокерамика, 3 - катушка возбуждения.

Для ультразвукового обеззараживания требуется генератор ультразвуковых
колебаний, имеющий номинальную мощность 10 кВт и рабочую частоту
колебаний не менее 20 кГц. Скорость потока воды через проточную емкость
должна быть не более V_n= 0,2м/с, а толщина слоя в проточной емкости h_с=0,l м.;
Ширина проточной емкости принимается в пределах в = 0,2 - 0,5 м. Таким образом производительность одной ультразвуковой установки равна:

, м³/ч, (6.29.)

Требуемое количество установок:

, шт, (6.30.)

При применении ультразвукового облучения в качестве вспомогательного метода для интенсификации процесса хлорирования воды величину V_n можно увеличить до 0,4 м/с, а дозу хлора уменьшить до 0,05 мг/л.

Расход электроэнергии на обеззараживание ультразвуком 1 м³ воды составляет 2 - 2,5 кВт-часа.