Обеззараживание воды

Микроорганизмы, находящиеся в воде, имеют различную степень сопротивляемости действию бактерицидных лучей и значение коэффициента k зависит от вида бактерий. Коэффициент сопротивляемости различных видов вегетативных и патогенных бактерий коли, равного приблизительно 2500, что и принимают при расчетах необходимого количества бактерицидной энергии для обеззараживания. При этом эффект обеззаражива

ния воды, характеризуемый отношением р/р0, подсчитывают по отмиранию бактерий коли. Он зависит от количества затраченной бактерицидной энергии Е-Т, т. е. один и тот же эффект может быть получен при малой интенсивности облучения, но большой продолжительности его и, наоборот, при большой интенсивности облучения и малой продолжительности. При определении необходимого количества бактерицидной энергии следует учитывать ее поглощение при прохождении потока лучей через слой воды: для бесцветных, не требующих обезжелезивания подземных вод, получаемых с глубоких горизонтов, — 0,1 см-1; для родниковой, грунтовой, подрусловой и инфильтрационной воды — 0,15 см-1; для воды поверхностных источников водоснабжения, прошедшей очистку на очистных сооружениях, — 0,2 . 0,3 см-1.

В последнем случае рекомендуемое значение коэффициента, поглощения принято с запасом, учитывая возможные случайные отклонения показателей качества воды по мутности и цветности от требований ГОСТ 2874—82 «Вода питьевая». В.Ф. Соколов предложил расчетную формулу, которую применяют при проектировании установок для обеззараживания воды бактерицидными лучами:

(4)

где Fp — расчетный поток бактерицидной энергии, Вт; Q — расход обеззараживаемой воды, м3/ч; а — коэффициент поглощения, см-1; k—коэффициент сопротивляемости бактерий, принимаемый равным 2500 мк*Вт*с/см2; р0— коли-индекс воды до облучения; р — коли-индекс воды после облучения, принимаемый согласно ГОСТ 2874—82 не более 3; η0 — коэффициент использования бактерицидного потока, учитывающий поглощение лучей в слое воды, принимаемый равным 0,9; ηп — коэффициент использования бактерицидного потока, учитывающий поглощение лучей отражателем (в аппаратах с непогруженным источником) или в кварцевых чехлах (в аппаратах с погруженными источниками). Значение коэффициента зависит от типа аппарата; для предварительных расчетов он может быть принят равным 0,9.

Необходимое количество бактерицидных ламп п определяют по формуле ni=Fp/Fn, где Fn — расчетный бактерицидный поток одной лампы (табл. 4).

Расход электроэнергии, Вт*ч/м3, на обеззараживание воды

(5)

где N — потребляемая мощность лампы, Вт (см. табл. 5).

Наиболее распространенными источниками бактерицидного излучения являются ртутно-кварцевые лампы высокого давления ПРК и аргонортутные лампы низкого давления РКС-2,5. ртутно-кварцевые лампы высокого давления (примерно 0,05 .0,1 МПа) с температурой оболочки при горении лампы до 250 . 300 °С являются мощными источниками видимого света й ультрафиолетовых лучей с максимумом излучения линий 365.0 . 3666,3 мкм. Указанные в табл. 4 основные расчетные параметры ртутно-кварцевых (ПРК и РКС) и аргонортутных (БУВ) ламп относятся к концу расчетного срока их службы, т. е. после 4500 . 5000 ч горения. Бактерицидный поток новых ламп на 30% выше.

Таблица 4

Небольшая мощность выпускаемых промышленностью аргонортутных ламп позволяет применять их в установках небольшой производительности, несмотря на их экономичность. Ртутно-кварцевые лампы высокого давления, хотя и менее экономичные, чем аргонортутные, применяют для обеззараживания большого количества воды с незначительным бактериальным загрязнением. В этих случаях обеззараживание воды облучением даже с использованием ртутнокварцевых ламп высокого давления более экономично по сравнению с хлорированием. В отечественной практике применяют несколько типов установок для обеззараживания воды бактерицидными лучами, разработанных в НИИ КБОВ Академии коммунального хозяйства (табл. 4).

Установка типа ОВ-1П предназначена для обеззараживания воды на небольших объектах. При обеззараживании большого количества воды включают несколько аппаратов параллельно. Установка ОВ-1П состоит из корпуса и одной бактерицидной лампы БУВ-60П, размещенной в кварцевом цилиндрическом чехле. Пусковое устройство к бактерицидной лампе крепят непосредственно к корпусу установки. Вода поступает в аппарат через нижний входной патрубок. Внутри аппарата имеется спираль, которая сообщает воде вращательное движение, способствующее хорошему перемешиванию потока. Омывая кварцевый чехол, вода подвергается равномерному облучению и обеззараживается. Потери напора в камере установки при расчетном расходе 3 м3/ч составляют 0*2 м вод. ст. Установку монтируют в помещении с температурой воздуха не ниже + 5°с вертикально на трубопроводе за насосом или непосредственно у водопотребителя. Для ее работы требуется переменный ток напряжением 220 В. Необходимо периодически (1 . 2 раза в месяц) очищать кварцевый чехол от осаждающегося на нем осадка. Очистку производят без выключения установки путем нескольких возвратно-поступательных движений спирали, передвигаемой с помощью рукоятки.

Таблица 5

Установка типа ОВ-ЗН также предназначена для обеззараживания воды на водопроводах небольшой мощности. Она со стоит из корпуса в виде прямоугольной камеры с тремя лотка ми, крышки корпуса, в которой размещены бактерицидные лампы и шкаф управления. Установка оборудована бактерицидными лампами БУВ-60П и рассчитана на производительность до 8,0 м3/ч. При обеззараживании большого количества вод включают несколько установок параллельно. Вода в безнапорной установке ОВ-ЗН движется самотеком, через приемную камеру, дырчатую перегородку и далее проходит по лоткам дважды меняя направление. При движении воды по лоткам по ток воды перемешивается, подвергаясь равномерному воздействию бактерицидного излучения ламп. Потеря напора в установке при расчетном расходе воды 8 м3/ч составляет 0,10 . 0Д5 м. Установку монтируют в помещении с температурок воздуха не ниже +5°С и только в горизонтальном положении. Для работы установки требуется переменный ток напряжением 220 В.

 Скачать реферат