УФ обеззараживание сточных вод

На текущий момент ультрафиолетовое обеззараживание сточных вод регулируется для:

• водопроводно-канализационных хозяйств (ВКХ) и объектов, осуществляющих сброс предварительно очищенных стоков в водоемы, используемые для водозабора воды для питьевого и хозяйственно-бытового водоснабжения, водоснабжения пищевых предприятий, а также в водные объекты рекреационного водопользования и расположенные в черте населенных мест – нормами и требованиями МУК 4.3.2030-05 «Санитарно-вирусологический контроль эффективности обеззараживания питьевых и сточных вод УФ-облучением» и СанПиН 2.1.5.980-00 «Гигиенические требования к охране поверхностных вод» (при сбросе очищенных стоков на рельеф дополнительно учитываются требования СП 2.1.5.1059-01 «Гигиенические требования к охране подземных вод от загрязнения»);

• объектов с локальными очистными сооружениями, являющихся абонентами ВКХ - МУК 4.3.2030-05, МДК 3-01.2001 «Методические рекомендации по расчету количества и качества принимаемых сточных вод и загрязняющих веществ в системы канализации населенных пунктов», по ростовской области и Ростову-на Дону дополнительно - Постановлением Правительства РО ОТ 04.05.2012 N 348 (в версии 2014 года) и «Условиями приема загрязняющих веществ в сточных водах, отводимых абонентами в системы канализации г. Ростова-на-Дону», утвержденными постановлением мэра г. Ростова-на-Дону от 14.03.2003 N 495 в версии, актуальной на начало 2014 года.

Справка: По факту Приложение N 1 к «Условиям приема загрязняющих веществ в сточных водах, отводимых абонентами в системы канализации г. Ростова-на-Дону» не содержит микробиологических и паразитологических показателей, а пункт 5.10 «Условий» прямо запрещает к сбросу в городские канализационные сети стоков, содержащих «опасные бактериальные вещества, вирулентные и патогенные микроорганизмы, возбудители инфекционных заболеваний». В то же время п. 4.5 «Условий» допускает сброс загрязняющих веществ, не указанных в перечнях приложения 1 и раздела 5, в концентрациях, одновременно не превышающих «соответствующие предельно допустимые концентрации (ПДК) в воде водоемов рыбохозяйственного и хозяйственно-питьевого пользования (по минимальному значению ПДК)». Т.е. объекты с ЛОС – абоненты ВКХ должны обеспечить в стоках или полное отсутствие патогенной микрофлоры, или (по согласованию с МУП ПО «Водоканал» и/или органами Госсанэпиднадзора) допустимые концентрации микроорганизмов по СанПиН 2.1.5.980-00.

Таблица. Выдержка из СанПиН 2.1.5.980-00 по составу и свойствам воды водных объектов в контрольных створах и местах питьевого, хозяйственно-бытового и рекреационного водопользования.

Важно: Нормы экспозиции бактерицидного УФ облучения определены в МУК 4.3.2030-05 (см. соответствующую таблицу в этом материале), однако de facto экспозиция может, а как правило, будет больше, учитывая:

• отмечаемое в последние десятилетия повышение устойчивости патогенной микрофлоры к воздействию УФ-облучения примерно в 4 раза;
• значительные показатели TSS, TDS, TFS, характерные для сточных вод;
• необходимость качественного обеззараживания стоков при залповых сбросах
• специфику стоков различных объектов и др. причины, оговоренные в этом материале.

Особенности проектирования систем ультрафиолетового обеззараживания сточных вод.

УФ обеззараживание стоков, как правило, является завершающим процессом очистки и УФ установки интегрируются в очистные сооружения в конце технологической цепочки оборудования, часто после дополнительных осветлителей если показатели TSS, TDS, TFS превышают оптимальные значения и способны существенно снизить энергетическую освещенность и, соответственно эффективную бактерицидную освещенность ламп установок обеззараживания сточных вод. В случае применения для очистки стоков мембранных технологий (ультрафильтрации, нанофильтрации, обратного осмоса) установки ультрафиолетового обеззараживания подключаются к цепочке оборудования до мембран, чтобы исключить их засорение патогенной микрофлорой, а часто и после мембранного оборудования на случай разрушения мембран.

Важное значение для продления срока службы ламп и сохранения их энергетической освещенности в допустимых пределах имеет оборудование установок обеззараживания стоков системами химической (или механической) промывки, а также:

• датчиками интенсивности УФ излучения и датчиками температуры для контроля и поддержания теплового режима обработки в пределах оптимального диапазона температур;
• отводами для оперативного отбора проб для микробиологической экспертизы без остановки процесса УФ обеззараживания стоков.

Выбор оптимальной установки УФ обеззараживания осуществляется по мощности, конструктивному исполнению, расходу стоков и коэффициенту пропускания резонансной длины волны 254 нм по результатам исследования качественных показателей проб воды, направляемой на обеззараживание. Коррекция УФ оборудования по спектральной плотности энергетической освещенности и эффективной экспозиции бактерицидного УФ излучения (см. более детально о спектральной плотности энергетической освещенности и эффективной экспозиции бактерицидного УФ излучения здесь) происходит на основе анализа проб обеззараженной воды, качество которой по микробиологическим и паразитологическим показателям должно соответствовать нормам действующих нормативно-правовых актов.

Приоритетом при выборе оборудования для УФ обеззараживания пользуются:

• установки с погружаемыми модулями ламп, как напорные, так и для самотечных систем, поскольку эффективность погружаемых ламп выше, чем у навесных ламп со светонаправляющими конструкциями с элиптическими рефлекторами, в том числе с дихроичным многослойным покрытием для сепарации ИК-, видимого и УФ-А/В-излучения;
• установки на базе ламп:

• с амальгамой - твердым или жидким раствором ртути в одном или нескольких металлах, благодаря чему существенно снижается эффект «пленения» фотона (безизлучательной релаксации возбужденных электронов за счет соударений, усиливающийся с ростом концентрации атомов ртути), оптимизируется температурный режим лампы и повышается мощность излучения за счет выхода на более пологую зависимость мощности от давления паров при более высоких температурах (см. подробнее о лампах с амальгамой здесь);
• с заполнением колб аргоном или неоном, существенно усиливающими выход излучения длины волны резонанса 253,7 нм.

Погружаемые установки компании ООО «Эко-Центр» для УФ обеззараживания сточных вод.

Для эффективного обеззараживания сточных вод могут быть использованы

• в напорных системах:

• установки группы УДВ серий Е и К высокой производительности в трех основных модификациях Z, U, L с рабочим давлением до 10 атм. (под заказ до 20 атм) (см. здесь);
• установки серии DUV-N - DUV-N MASTER с производительностью до 400 м3/ч, контролем всех параметров, дистанционным управлением, блоком химической промывки и простой интеграцией в системы АСУ ТП, а также одноламповые DUV-N ADVANCED и DUV-N BASIC для систем с малым расходом;

Рис. Установки УФ обеззараживания стоков в закрытых напорных системах DUV-N MASTER

• установки УДВ Pro– УФ или УДВ Pro/K для стоков с низким коэффициентом пропускания УФ излучения (30% ≤ τ ≤ 65%), в отдельных случаях - УДВ Pro/B– УФ оборудование для воды со средним коэффициентом пропускания УФ излучения (60% ≤τ≤ 80%).

Рис. Установки УФ обеззараживания стоков в закрытых напорных системах УДВ Pro/K.

• в безнапорных открытых системах установки МЛП или МЛВ соответственно с параллельным или перпендикулярным расположением ламп относительно потока сточных вод в зоне обеззараживания.

Рис. Установки УФ обеззараживания стоков в открытых безнапорных системах МЛП (слева) и МЛВ (справа).