УФ-обеззараживание
Обеззараживаем очищенный сток перед сбросом в водоём без хлора и дехлорирования. УФ-установку подбираем по расходу, пропусканию воды и требуемой дозе.
Ультрафиолет бактерицидного диапазона, 200–280 нм, повреждает ДНК и РНК бактерий и вирусов, и они теряют способность размножаться. Вода проходит мимо ламп в кварцевых чехлах — в закрытом корпусе на трубопроводе или в открытом лотке. В воду ничего не добавляют, её состав не меняется, хлорорганика не образуется.
Результат определяет доза — интенсивность излучения, умноженная на время облучения. Для сточных вод СП 32.13330.2018 (п. 9.2.11.3) и МУ 2.1.5.732-99 требуют не меньше 30 мДж/см². Доза доходит до микроорганизмов только через прозрачную воду: взвесь заслоняет бактерии, а железо, цветность и органика поглощают ультрафиолет. Поэтому перед УФ сток доочищают — по МУ 2.1.5.732-99 до взвешенных веществ не более 10 мг/л, БПК5 не более 10 мг/л, ХПК не более 50 мг/л.
Остаточного действия у ультрафиолета нет. Для сброса в водоём это плюс, а для сети, где воду нужно защищать до крана, к УФ добавляют гипохлорит — подробнее на странице обеззараживания гипохлоритом. Для водоканала города-миллионника мы поставили, смонтировали и запустили электролизные ячейки гипохлорита натрия (об объекте). ООО «ПЛАЗКАТ» работает с 2006 года и ведёт объект полным циклом: проектирование, изготовление, строительно-монтажные и пусконаладочные работы.
Когда применять и когда нет
Подходит
- Сброс очищенных сточных вод в водный объект: СП 32.13330.2018 (п. 9.2.11.2) предписывает УФ-обеззараживание
- Сброс в водоём категории А — там допускается только ультрафиолет
- Сток после биологической очистки и доочистки: взвесь до 10 мг/л, БПК5 до 10 мг/л, ХПК до 50 мг/л (МУ 2.1.5.732-99)
- Подземная вода, которая стабильно укладывается в нормы по физико-химическим показателям (СП 31.13330.2021, п. 9.132)
- Нужно обеззараживание без реагентов на площадке и без остаточного хлора в сбросе
Не подходит
- Мутная или цветная вода, много железа: ультрафиолет не доходит до микроорганизмов
- Нужно остаточное обеззараживающее действие в сети или резервуарах — УФ его не даёт, добавляют хлор или гипохлорит
- Вода с высокой жёсткостью и железом без доочистки — кварцевые чехлы ламп быстро обрастают отложениями
- Нужно окислить органику, снять цветность или запах — это задача озона, а не ультрафиолета
Типовая схема очистки
- АэротенкБиологическая очистка снимает органику и азот.
- Вторичный отстойникОтделяет активный ил от очищенной воды.
- Фильтр доочисткиЗернистый, дисковый или сетчатый фильтр снижает взвесь, чтобы ультрафиолет доходил до бактерий.
- УФ-реакторОблучает воду дозой не менее 30 мДж/см². Датчики следят за интенсивностью, автоматика меняет мощность ламп по расходу и качеству воды.
Параметры
| Параметр | Значение | Где установлено |
|---|---|---|
| Доза облучения для сточных вод | не менее 30 мДж/см² | СП 32.13330.2018, п. 9.2.11.3; МУ 2.1.5.732-99, п. 4.5 |
| Взвешенные вещества перед УФ | не более 10 мг/л | МУ 2.1.5.732-99, табл. 1 |
| БПК5 / ХПК перед УФ | не более 10 мг O₂/л / не более 50 мг O/л | МУ 2.1.5.732-99, табл. 1 |
| Термотолерантные колиформные бактерии перед УФ | не более 5×10⁶ в 1 л | МУ 2.1.5.732-99, табл. 1 |
| Колифаги перед УФ | не более 5×10⁴ БОЕ/л | МУ 2.1.5.732-99, табл. 1 |
| Качество после обеззараживания | термотолерантные колиформы не более 1000 в 1 л, колифаги не более 1000 БОЕ/л | МУ 2.1.5.732-99, п. 4.6 |
| Датчики интенсивности | избирательные в диапазоне 200–280 нм, без чувствительности выше 300 нм | СП 32.13330.2018, п. 9.2.11.3б |
| Резерв | не менее одной установки корпусного типа; в лотковых системах — канал, секция или модуль | СП 32.13330.2018, п. 9.2.11.3 |
| Потери напора в УФ-установке для предварительной компоновки | 0,5–0,8 м | СП 31.13330.2021, п. 9.190 |
Источник: СП 32.13330.2018 «Канализация. Наружные сети и сооружения» (с изм. № 1–3), пп. 9.2.11.2–9.2.11.3б; МУ 2.1.5.732-99 «Санитарно-эпидемиологический надзор за обеззараживанием сточных вод ультрафиолетовым излучением», табл. 1, пп. 4.5, 4.6; СП 31.13330.2021, пп. 9.132, 9.190
Сравнение
| Критерий | УФ-обеззараживание | Хлорирование гипохлоритом | Озонирование |
|---|---|---|---|
| Реагенты на площадке | Нет | Гипохлорит: покупной или электролизом на месте | Нет: озон получают на месте |
| Побочные продукты | Нет | Хлорорганика; при сбросе в водоём нужно дехлорирование | Броматы, если в воде бромиды |
| Остаточное действие | Нет | Есть | Нет |
| Требования к воде | Прозрачная, мало взвеси и железа | Доза растёт с хлоропоглощаемостью воды | Расход озона растёт с органикой |
| Сброс в водоём категории А | Допускается | Не допускается | Не допускается |
| Эксплуатация | Замена ламп, промывка кварцевых чехлов | Хранение или получение реагента, дозирование | Сложнее всех: газ, охлаждение, деструктор |
Где применяли
Водоканал города-миллионника: электролизная установка гипохлорита, 8 ячеек 8 электролизных ячеек по 6,0–6,5 кг активного хлора в час. Поставка, монтаж и пусконаладка с подтверждением проектных показателей. НПЗ в Орске: озонаторная установка для очистки технологических стоков Поставили озонаторную установку для блока озонирования технологических стоков нефтеперерабатывающего завода. Водоканал города-миллионника: цех термической сушки осадка, 340 т/сут Две линии барабанной сушки перерабатывают 340 тонн осадка в сутки. На выходе — до 100 тонн сухого гранулята в сутки. Вопросы и ответы
Какую дозу закладывать?
Не меньше 30 мДж/см² — это минимум по СП 32.13330.2018 и МУ 2.1.5.732-99. Если очищенную воду отдают сторонним потребителям на полив, СП 32.13330.2018 требует повышенную дозу или вторую ступень УФ непосредственно перед подачей потребителю (п. 9.2.11.3).
Почему со временем обеззараживание ухудшается?
Чехлы ламп обрастают солями жёсткости и железом, лампы стареют, вода может стать мутнее. Поэтому СП 32.13330.2018 требует систему химической промывки чехлов и датчики интенсивности, а на крупных КОС для лотковых систем — ещё и автоматическую механическую очистку (п. 9.2.11.3б).
Нужна ли доочистка перед УФ?
Если после биологии и вторичного отстойника взвесь, БПК5 или ХПК выше критериев МУ 2.1.5.732-99, — да, обычно фильтрами. При превышении хотя бы одного показателя МУ требуют отдельно обосновать эффективность и дозу для конкретных сооружений (п. 4.4).
Корпусная установка или лотковая?
Корпусная ставится на напорный трубопровод и удобна на малых и средних расходах. Лотковая — модули в открытом канале — на крупных КОС. СП 32.13330.2018 описывает требования к выравниванию потока в канале и к поддержанию уровня воды над лампами (п. 9.2.11.3а).
УФ или гипохлорит?
Для сброса в водоём — УФ. Хлор СП 32.13330.2018 допускает только для водоёмов категорий Б–Г и, кроме малых КОС, с обязательным дехлорированием (п. 9.2.11.2). Для питьевой и технической воды в сети нужен остаточный хлор, и там УФ сочетают с гипохлоритом.