Что из себя представляет ультрафиолет?
Что из себя представляет ультрафиолет? Свет, воспринимаемый глазом человека, составляет лишь часть спектра электромагнитных волн. Волны с меньшей энергией, чем красный свет, называются инфракрасным (тепловым) излучением. Волны с большей энергией, чем фиолетовый свет, называют ультрафиолетовым излучением. Ультрафиолетовое бактерицидное излучение — электромагнитное излучение ультрафиолетового диапазона длин волн в интервале от 205 до 315 нм. Этот вид излучения обладает энергией, достаточной для воздействия на химические связи, в том числе и в живых клетках. Наибольшим бактерицидным действием обладает электромагнитное излучение на длине волны 240-280 нм. Действие ультрафиолета Обеззараживающий эффект ультрафиолетового излучения, в основном, обусловлен фотохимическими реакциями, в результате которых происходят необратимые повреждения ДНК. Помимо ДНК ультрафиолет действует и на другие структуры микроорганизмов, в частности, на РНК и клеточные мембраны, что вызывает, в конечном итоге, гибель микроорганизма. Таким образом, ультрафиолет как высокоточное оружие поражает именно живые клетки, не оказывая воздействие на химический состав среды, что имеет место для химических дезинфектантов. Последнее свойство исключительно выгодно отличает его от всех химических способов дезинфекции. Губительное действие ультрафиолета на микроорганизмы наглядно демонстрирует бактерицидная кривая, показывающая зависимость доли погибших микроорганизмов от энергии излучения (относительное значение действия бактерицидного ультрафиолетового излучения от длины волны в спектральном диапазоне 205—315 нм, равное единице при длине волны 265 нм). Сопротивляемость различных типов микроорганизмов к УФ-излучению значительно изменяется: от малых доз для бактерий до очень больших доз для спор и простейших. Наиболее чувствительны к воздействию ультрафиолетового излучения вирусы и бактерии в вегетативной форме (палочки, кокки), например такие известные специалистам возбудители: Salmonella typhosa (брюшной тиф), Vibrio cholerae (холера), Shigella dysenteriae (дизентерия), Hepatitis virus (вирусный гипатит А), Mycobacterium tuberculisis (туберкулез). Произведение интенсивности УФ-излучения (мВт/см2) на время (с) называется дозой облучения (мДж/см2) и является мерой бактерицидной энергии, сообщенной микроорганизму. Значения доз облучения, необходимых для инактивации 99,9% микроорганизмов приведены в таблице.
Исследования состояния воды до и после применения ультрафиолета
Бактерии | Escherichia coli | Острые кишечные заболевания (ОКЗ) | 9,0 | Proteus vulgaris | ОКЗ | 7,8 | Pseudom. aeruginosa | ОКЗ, коньюктивиты, отиты | 16,5 | Salmonella enteritidis | Сальмонеллезы | 7,6 | Salmonella paratyphy | ОКЗ | 6,1 | Salmonella typhosa | Брюшной тиф | 6,0 | Shigella flexneri | Дизентерия | 5,2 | Shigella dysenteriae | Дизентерия | 4,2 | Vibrio cholerae | Холера | 6,5 | Mycobacterium tuberculisis | Туберкулез | 10,0 | Вирусы | Bacteriophage (E. coli) | | 6,6 | Virus Poliomyelitis | Полиомиелит | 6,0 | Hepatitis virus | Вирусный гепатит А | 8,0 |
Источники излучения В качестве источников бактерицидного излучения используются газоразрядные лампы, у которых в процессе электрического разряда генерируется излучение, содержащее ультрафиолетовый бактерицидный диапазон.
Наиболее эффективными считаются газоразрядные ртутные лампы низкого давления. Эти лампы отличаются от обычных осветительных люминесцентных ламп тем, что их колба выполнена из специального кварцевого или увиолевого стекла с высоким коэффициентом пропускания ультрафиолетового излучения, а на внутренней поверхности стекла не нанесен слой люминофора. Их основное достоинство состоит в том, что более 60% излучения приходится на линию с длиной волны 254нм, лежащей в спектральной области максимального бактерицидного действия. Они имеют длительный срок службы и мгновенную способность к работе после их зажигания. Ртутные лампы низкого давления выпускаются в широком диапазоне мощностей от 10 до 300 Вт. Работа ртутных ламп низкого давления в электрической сети возможна лишь при наличии в их цепи пускорегулирующего аппарата (ПРА), обеспечивающего заданный режим зажигания и горения Бактерицидные установки для обеззараживания воды Бактерицидная установка для воды — это электротехническое устройство, состоящее из камеры обеззараживания, пульта управления и блока промывки. Устройство установки: Камера обеззараживания изготовлена из пищевой нержавеющей стали. Внутри камеры располагаются бактерицидные лампы, заключенные в прочные кварцевые чехлы, которые исключают контакт УФ-лампы с водой. Количество ламп и их расположение определяется производительностью установки, а так же типом и качеством обрабатываемой воды. На камере находятся подводящие и отводящие патрубки, пробоотборники, смотровое окно, УФ-датчик и др. элементы. Система автоматики располагается на выносном пульте управления. В состав большинства УФ-систем входит блок промывки, позволяющий легко осуществлять регламентную очистку камер обеззараживания. Принципиальная схема УФ-установки
Принцип работы: Вода, проходя через камеру обеззараживания, непрерывно подвергается облучению ультрафиолетом, который убивает все находящиеся в воде микроорганизмы (бактерии, вирусы, простейшие и т.д.) Установки обеспечивают надежное обеззараживание в широком диапазоне качества обрабатываемой воды.
Сравнение методов обеззараживания График показывает дозы УФ, хлора и озона необходимые для получения одинакового уровня обеззараживания (относительно Esherichia Coli). Лучшим обеззараживающим действием обладает ультрафиолет. Таблица основных показателей трех методов обеззараживания | Принцип метода | Физический | Химический | Химический | Капитальные расходы | Средние | Средние | Высокие | Эксплуатационные расходы | Низкие | Средние | Высокие | Обслуживание | Простое | Сложное | Очень сложное | Частота обслуживания | Редко | Средне | Часто | Эффективность обеззараживания | Отлично | Хорошо | Хорошо | Время контакта | 1-5 секунд | 30-60 минут | 5-10 минут | Токсичные реагенты | Нет | Есть | Есть | Изменение химического состава воды | Нет | Есть | Есть | Эффект последействия | Нет | Есть | Слабый |
|