Реферат: Использование ультрафиолета как современное бактерицидное средство.
Как же обойти эти недостатки в, безусловно, современной технологии?
Выход был найден при разработке новой технологии, включающей непрерывную обработку воды ультрафиолетовым излучением с длиной волны 253,7 нм и 185 нм с одновременным облучением воды ультразвуком с плотностью ≈ 2 Вт/см2 . На базе этой технологии были созданы установки серии «Лазурь-М».
В чем преимущества данного способа обеззараживания?
При обработке проходящего потока воды ультразвуковым излучателем, размещенным непосредственно в камере ультрафиолетового облучателя, в воде возникают короткоживущие парогазовые каверны (пузырьки), которые появляются в момент снижения давления в воде и схлопываются при сжатии воды. Скорость схлопывания очень высокая, и в окрестности точек схлопывания возникают экстремальные параметры – огромные температура и давление. Вблизи точки схлопывания полностью уничтожается патогенная микрофлора, и образуются активные радикалы. Каверны возникают в объеме камеры ультрафиолетового излучателя, причем преимущественно на неоднородностях. В качестве неоднородностей могут служить споры грибков и бактерий, которые затем, при схлопывании пузырька, оказываются в центре схлопывания, играя роль своеобразной мишени.
Одновременно в пузырьках под воздействием жесткого ультрафиолетового излучения с длиной 185 нм, возникают активные радикалы, озон, пероксид водорода (Н2 О2 ) и другие. Благодаря многочисленности пузырьков при малых их размерах и при наличии тенденции к схлопыванию наработанные в пузырьках активные радикалы эффективно и равномерно растворяются в воде, а затем уничтожают патогенную микрофлору. При этом ультрафиолетовое излучение существенно стимулирует действие активных радикалов. Энергозатраты на обеззараживание воды составляют 7,0–8,0 Вт на 1 м3 /ч, а срок службы установок не менее 10 000 часов.
Надо также учесть, что ультразвуковой излучатель, помещенный внутри камеры ультрафиолетовой обработки, работает и как стиральная машина, тщательно отмывающая поверхности корпуса и защитного кварцевого кожуха ультрафиолетового излучателя, что предотвращает их биообрастание и соляризацию.
Подобная технология успешно используется для обеззараживания воды в бассейнах и банях, а также питьевой воды и сточных вод.
Как пример можно привести результаты длительного исследования обеззараживающих свойств установок «Лазурь-М», проведенного одной из крупнейших в мире компаний по производству средств водоочистки Rand Water Board в Южно-Африканской Республике в 1998 году.
| Тест | Входная концентрация (орг/мл) | Выходная концентрация (орг/мл) |
| 1. Тест: E. Coli |
1,96•105 1,80•106 4,8•106 |
0 0,22 700 |
| 2. Тест Aspergollus niger * | 8•106 | 6,6•103 |
| * (самая сильная из известных спора плесени). Этот вид спор плесени вообще не уничтожается ни ультрафиолетом, ни озоном. | ||
По заключению специалистов этой компании, использование данного способа обеззараживания, по сравнению с традиционными методами (при промышленных производительностях установок), эффективнее в 100–1 000 раз, а экономические затраты в 2–3 раза ниже. В настоящее время проводятся испытания по обеззараживанию промышленных и бытовых стоков в гг. Претория (ЮАР) и Веллингтон (Новая Зеландия) на общую производительность станций обеззараживания до 150 000 м3 /ч.
5. Отчистка воздуха ультрафиолетом
Рециркуляторы.
Рециркуляторы предназначены для обеззараживания воздуха помещений в присутствии людей с помощью обеззараживания воздушного потока в процессе его циркуляции через корпус, внутри которого размещены две бактерицидные лампы низкого давления TUV 30 W LL или TUV 15 W LL.
Рециркуляторы обеспечивают готовность к эксплуатации помещений в соответствии с нормами и требованиями, регламентированными органами санэпиднадзора МЗ РФ.
Рециркуляторы размещают в помещениях 1,2,3,4 и 5 категории в соответствии с ГОСТ Р 3.1.863-98.
Источник УФ излучения – две бактерицидные ртутные безозоновые лампы низкого давления фирмы PHILIPS типа TUV мощностью 30W или 15W.
Для изготовления ламп PHILIPS –TUV применяется специальное стекло, обладающее высоким коэффициентом пропускания бактерицидных ультрафиолетовых лучей, и одновременно поглощающее излучение ниже 200 нм, образующее из воздуха озон. Благодаря этому фиксируется предельно малое озонообразование, которое исчезает полностью приблизительно через 100часов работы лампы. Средний срок службы ламп при правильной эксплуатации и уходе не менее 8000 часов. Время непрерывной работы рециркулятора не более 7 суток. Средний срок службы не менее 5 лет.
Наружные поверхности рециркуляторов выполнены из металла, покрытого порошковой краской и ударопрочного, химически стойкого поликарбоната и допускают дезинфекцию способом протирания дезинфицирующими средствами, зарегистрированными и разрешенными в РФ для дезинфекции поверхностей по режимам, регламентированным действующими документами по применению дезинфицирующих средств, утвержденными в установленном порядке.
Рециркуляторы являются облучателями закрытого типа, в которых бактерицидный поток от безозоновых ламп распределяется в небольшом замкнутом пространстве, при этом обеззараживание воздуха осуществляется в процессе его прокачки с помощью двух вентиляторов через зону с источниками ультрафиолетового излучения.
В зоне облучения применены материалы, обладающие высокими отражающими свойствами, обеспечивающие эффективную бактерицидную обработку воздушного потока (анодированный алюминий «Аланод» с отражающей способностью УФ излучения 75%)
Фотокаталитический фильтр.
Принципиально новый подход к очистке воздуха от летучих органических и неоганических соединений дало изобретение фотокаталитического метода. Фотокаталитический "фильтр" фильтром не является, поскольку не задерживает вредные примеси из потока воздуха, а разлагает их под действием излучения в УФ-диапазоне. По утверждению производителей в результате образуются безвредные вещества. На самом деле никто не знает, какие именно вещества образуются на выходе из камеры, в которой происходит процесс фотокатализа. Потенциально они могут быть довольно токсичны. К достоинствам метода относится то, что "фильтр" хорошо справляется не только с любыми органическими загрязнителями, но и с формальдегидом, угарным газом, окислами азота. Такие приборы убивают бактерии, вирусы и споры грибов, разлагая их до простых соединений: углекислого газа, воды, других оксидов. Метод используется в очистителях воздуха Daikin ACEF3AV1-C(H) (Япония), Аэролайф (Россия).
Характеристики фотокаталитических систем:
-Удаляют основные летучие экозагрязнители.