Новые методы использования ультрафиолета в жидких средах
Преимущества и недостатки различных методов обеззараживания воды в промышленных масштабах. Применение ультрафиолетового излучения для эффективного дезинфицирования воды без применения хлорсодержащих препаратов. Требования к ультрафиолетовым лампам.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 19.02.2019 |
| Размер файла | 15,9 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Санкт-Петербургский государственный аграрный университет
НОВЫЕ МЕТОДЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ УЛЬТРАФИОЛЕТА В ЖИДКИХ СРЕДАХ
Большаков С.А.
Обеззараживать воду можно самыми разными способами. Большой популярностью пользуется банальное хлорирование. Нет ничего проще, чем добавить в воду хлорсодержащие вещества, таким образом, очень качественно устраняются вредные бактерии. Но при этом очень быстро загрязняется вода уже хлором. К преимуществам этого способа относят довольно долгое остаточное явление, когда хлор в состоянии и в течении времени способен обеззараживать воду. Впрочем, если говорить точно, то всего есть три основных направления обеззараживания:
• Химическое - применение вредных веществ, убивающих любые бактерии и вирусы, к нему хлорирование и относится;
• Микрофильтрация - меньше используется, но эффективность его повыше, чем у химического воздействия;
• Ультрафильтрация - хороша своей безреагентностью, не влияет на человека и не требуют большого расхода электроэнергии
Однако, каждый вариант дезинфицировать воду имеет свои преимущества и недостатки. Ученые не останавливаются на этом наборе и стремятся изобрести что-то новое.
У химических методов обеззараживания высока токсичность, они не в состоянии бороться со всеми видами бактерий, хлор еще к тому же вреден для окружающей природы.
Что касается микрофильтрации, то тут тоже много недостатков. Слишком часто надо очищать мембраны от налета микроорганизмов. Это трудоемко и затратно, т.к. мембраны придется часто демонтировать.
Ультрафиолетовые лучи распространяются неравномерно, что приводит к неравномерному обеззараживанию. Температура воды возле лампы растет, то есть электричество затрачивается и на нагрев воды у лампы. Также в качестве недостатка отмечают сложности с обслуживанием таких лампочек. обеззараживание дезинфицирование ультрафиолетовый
Ниже приведена таблица, где кратко изложены плюсы и минусы всевозможных вариантов обеззараживания воды.
Таблица 1 - Анализ вариантов обеззараживания воды
|
Метод обеззараживания |
Плюсы |
Минусы |
|
|
Хлорирование |
Массовое применение Невысокая стоимость |
Аллергия Образование белесого осадка Не все виды бактерий в состоянии устранить |
|
|
Озонирование |
Экологически безопасна Полностью испаряется из воды |
Трудности с перевозкой Дорогая Побочные затраты |
|
|
Ультрафильтрация (мембраны) |
Массовое применение Высокое качество очистки |
Расход электроэнергии Высокие затраты на обслуживание и замену комплектующих Легко испортятся от хлорки Устраняет микробные организмы только от определенного порога |
|
|
Пастеризация - применение тепла |
Высокое качество Широкое применение |
Дорогая Трудности с обслуживанием |
|
|
Обычное УФ обеззараживание воды |
Экологическая безопасность Безреагентность Массовое использование Практически 100 процентная очистка от микробов и вирусов |
Сложности с устранением кварцевых осадков Трудно контролировать работу ламп |
Обеззараживание крайне важно в системе очисток [1, 2, 3]. Особенно в тех районах, где возможны вредные выбросы. В этом случае, лучше использовать УФ обеззараживание воды.
Конечно, большинство бактерий и вирусов попадают в воду из воздуха, и в процессе жизнедеятельности человека. Мелкие микроорганизмы вполне могут попадать в почву и затем оставаться в воде.
Новые методы использования ультрафиолета
При всех выше описанных недостатках, есть у УФ технологии обеззараживания воды и свои плюсы. Ультрафиолет никогда не изменит вкус воды, как это делает хлорирование. Ультрафиолетом нельзя передозировать, увеличение ультрафиолетового облучения не приводит к созданию побочных осадков. И чем выше облучение, тем выше потом экологическая безопасность воды (за счет уничтоженных микроорганизмов и вирусов).
В УФ установках нужно использовать специальные лампы. Для этого даже есть сборник методических указаний, где четко прописаны требования к УФ лампам. В качестве лампы могут применяться только газоразрядные лампы с длиной волны от 205 - 315 нм.
Для УФ установок используются лампы, внутри которых горят пары ртути и инертных газов. Такие устройства работают как на низком, так и на высоком давлении. Лампы бывают по конструкции с защитным кварцевым чехлом и лампы для погружения в воду.
Применяют такое обеззараживание как на стадии предварительной подготовки воды, так и после очистной обработки. На первичной стадии могут сочетать хлорирование (не более 5-10 процентов) и УФ-обеззараживание для более высокой степени дезинфекции воды. На конечном этапе лампы могут сочетать с умягчением.
Кроме стандартного УФ прибора сегодня применяют и новые технологии. К ним относится применение волоконной оптики для УФ излучения.
Такая технология позволяет разместить УФ лампу над водой. При этом все УФ лучи отправляют строго в воду, и охватывают ее по всему периметру. Данный вид технологии можно применять даже вместо хлорирования.
Основную работу в этой установке УФ облучения выполняет кварцевая труба. В ней генерируется поток УФ излучения, которым воду потом ударно облучают. Причем облучение идет равномерно, а накипь на лампе не образовывается, т.к. она не погружена в воду. Удаление микроорганизмов такой лампой имеет показатель 99,9%.
Во время проведения испытаний такой прибор удаляет из воды около 10 миллионов вирусов и бактерий. При этом еще и высокая производительность до 150 кубов в час, при малом расходе электроэнергии гарантирована.
Если сводить воедино все преимущества новой УФ технологии обеззараживания воды, то список будет следующим:
- Не снижается напор воды, за счет отсутствия самой лампы в воде
- Конструктивно лампа отделена от воды и попадания воды на электрические элементы исключено;
- Нет тепла в воде, нет образования накипи на лампе; - Крайне просто поменять лампу.
Присутствие реактора в виде кварцевой трубы тоже дает свои плюсы. Эта труба, вполне может заменить трубопроводную, и при этом оставаться светоотражателем. Все бактерицидные лучи уйдут обратно в воду.
За счет этой трубы у луча облучения самый длинный путь и на всей протяженности луч эффективен. Гидродинамику можно регулировать с такой установкой. Двойной датчик даст возможность сразу измерить мощность работы лампы и позволит сразу контролировать ее работу.
При этом датчик еще и контролирует пропускную способность воды УФ лучей. Интенсивность лампы с его помощью можно отрегулировать.
Таким образом. Наглядно видно, что УФ технология обеззараживания воды сегодня шагнула далеко, оставив позади соперников. И применение новых технологий помогает сегодня эффективно дезинфицировать воду без применения хлорсодержащих препаратов.
Литература
1. Ардашников, С.Н. Защита от радиоактивных излучений / С.Н. Ардашников, С.М. Гольдин, А.В. Николаев. - М.:Глобус, 2006. - 603 c.
2. Байер, В.Н. Излучение релятивистских электронов / В.Н. Байер, В.М. Катков, В.С. Фадин. - М.: Наука, 2001. - 841 c.
3. Иоффе, А.Ф. Избранные труды (том 2). Излучение, электроны, полупроводники / А.Ф. Иоффе. - М. Наука, 1976. - 179c.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Методы обеззараживания воды в технологии водоподготовки. Электролизные установки для обеззараживания воды. Преимущества и технология метода озонирования воды. Обеззараживание воды бактерицидными лучами и конструктивная схема бактерицидной установки.
реферат [1,4 M], добавлен 09.03.2011Применение ультразвукового и ультрафиолетового излучений для обеззараживания воды. Гидравлические процессы в рабочей емкости резервуара. Условия статической прочности элементов сосудов, работающих под давлением. Характеристика расчета потока жидкости.
дипломная работа [4,3 M], добавлен 12.08.2017Анализ состояния вопроса автоматизированного проектирования резервуара обеззараживания воды. Применение ультразвукового и ультрафиолетового излучений. Гидравлические процессы в рабочей емкости резервуара. Прочностные свойства компонентов. Расчет сосудов.
дипломная работа [5,1 M], добавлен 27.10.2017Оценка качества воды в источнике. Обоснование принципиальной технологической схемы процесса очистки воды. Технологические и гидравлические расчеты сооружений проектируемой станции водоподготовки. Пути обеззараживания воды. Зоны санитарной охраны.
курсовая работа [532,4 K], добавлен 02.10.2012Производство высокоочищенной питьевой воды, системы ее очищения и техническое обслуживание. Применение метода двухступенчатого обратного осмоса для современного способа получения воды для инъекций. Основные положения метода, его достоинства и недостатки.
контрольная работа [260,5 K], добавлен 07.11.2014Технологический процесс очистки воды, автоматизация определения качества поступившей воды и расчета необходимых химических веществ для ее обеззараживания поэтапно на примере работы предприятия ГУП "ПО Горводоканал". Контроль ввода реагентов в смеситель.
курсовая работа [2,9 M], добавлен 25.05.2012Нормативные документы, регламентирующие производство и контроль качества воды. Типы воды, ее загрязнение и схемы очистки. Системы распределения воды очищенной и воды для инъекций. Контроль систем получения, хранения и распределения, валидация системы.
курсовая работа [2,1 M], добавлен 12.03.2010Физические показатели воды; ее очистка методами серебрения, обеззараживания, хлорирования, озонирования. Применение ионоселективных электродов с целью определения в растворе концентрации различных ионов. Устройство и принцип действия иономера И-102.
курсовая работа [529,5 K], добавлен 31.08.2013Задачи обработки воды и типология примесей. Методы, технологические процессы и сооружения для очистки воды, классификация основных технологических схем. Основные критерии для выбора технологической схемы и состава сооружений для подготовки питьевой воды.
реферат [1,2 M], добавлен 09.03.2011Характеристика и условия применения реагентных и безреагентных методов обезжелезивания воды. Технологические схемы установок обезжелезивания воды и очистки подземных вод в пласте. Сущность и особенность методов "сухой фильтрации", аэрации и флотации.
реферат [2,0 M], добавлен 09.03.2011Мембранная технология очистки воды. Классификация мембранных процессов. Преимущества использования мембранной фильтрации. Универсальные мембранные системы очистки питьевой воды. Сменные компоненты системы очистки питьевой воды. Процесс изготовления ПКП.
реферат [23,1 K], добавлен 10.02.2011Особенности воды, её химические и физические свойства, определение жёсткости и методы ее устранения. Неблагоприятное воздействие жесткой воды на техническое и промышленное оборудование, а также на ткань, посуду, продукты питания и кожу человека.
курсовая работа [33,5 K], добавлен 16.05.2009Анализ качества исходной воды. Определение расчетной производительности очистной станции. Описание и расчет оборудования и его элементов для обеззараживания воды. Реагентное хозяйство, расчетные дозы и приготовление реагентов. Зоны санитарной охраны.
контрольная работа [25,4 K], добавлен 10.03.2013Достоинства и недостатки сжигания промышленных отходов в многоподовой, барабанной печи и в американской установке надслоевого горения. Низкотемпературная и бароденструкционная технология утилизации резиносодержащих промышленных и бытовых отходов.
контрольная работа [1,5 M], добавлен 23.09.2009Классификация примесей, содержащихся в воде для заполнения контура паротурбинной установки. Показатели качества воды. Методы удаления механических, коллоидно-дисперсных примесей. Умягчение воды способом катионного обмена. Термическая деаэрация воды.
реферат [690,8 K], добавлен 08.04.2015Технологическая и аппаратная схема производства настойки пустырника, определение количества экстрагента. Методы очистки новогаленновых препаратов. Требования, предъявляемые к пропеллентам. Современные приборы и установки для определения биодоступности.
контрольная работа [589,0 K], добавлен 18.07.2011Проблемы воды и общий фон развития мембранных технологий. Химический состав воды и золы ячменя. Технологическая сущность фильтрования воды. Описание работы фильтр-пресса и его расчет. Сравнительный анализ основных видов фильтров для очистки воды.
курсовая работа [3,5 M], добавлен 08.05.2010Промышленное применение и способы перемешивания жидких сред, показатели интенсивности и эффективности процесса. Движение жидкости в аппарате с мешалкой, конструктивная схема аппарата. Формулы расчёта энергии, затрачиваемой на процесс перемешивания.
презентация [95,9 K], добавлен 29.09.2013Характеристика и типы отстойников. Горизонтальные отстойники с рассредоточенным по площади сбором осветленной воды. Особенности конструкции и применение радиальных и вертикальных отстойников. Осветление воды в отстойниках с малой глубиной осаждения.
реферат [1,8 M], добавлен 09.03.2011Требования к воде, используемой в фармацевтическом производстве. Концепция фармацевтической системы качества. Международный стандарт GMP и его показатели. Качество воды для инъекций. Обратный осмос, санация системы распространения воды для инъекций.
курсовая работа [2,1 M], добавлен 13.06.2012
