Причини популярності ультрафіолетового випромінювання для знезараження води зі свердловини.
Вода за своєю сутністю є максимально привабливим середовищем для розмноження мікроорганізмів. Бактерії, віруси, найпростіші, водорості – невеликі за розміром представники мікрофлори та мікрофауни у воді, здатні при попаданні всередину організму в достатніх кількостях стати причиною серйозних проблем зі здоров’ям. Усі чули про бактерію під назвою «кишкова паличка». Наявність кишкової палички (E.coli) у пробі води зі свердловини викликає, як мінімум, страх та «повагу». Проте, кишкова паличка – це лише один із численних потенційно небезпечних мікроорганізмів, для яких вода – природне місце існування.
Насправді наявність звичайних бактерій у воді досить легко контролювати, чого не скажеш про контроль таких мікроорганізмів, як цисти криптоспоридій та гіардій. Криптоспоридії та гіардії містять міцну захисну зовнішню оболонку, важкопроникну для таких стандартних біоцидів, як хлор, гіпохлорит натрію або хлорамін.
По суті, існує три стратегії боротьби з потенційно небезпечним мікробіологічним зараженням води:
- Хімічна обробка води хлором, хлораміном, гіпохлоритом, іншими дезінфікуючими засобами.
Хімічні речовини не є ефективними щодо цист. Тим не менш, стратегія застосування біоцидів залишається переважною у комунальному водопостачанні через наявність залишкової дії (ефекту пролонгації) біоциду аж до крана в будинку.
- Фільтрування води через субмікронні фільтри з дуже низьким рейтингом фільтрації.
Субмікронні мембранні фільтри легко видаляють бактерії. Набагато більші за розміром цисти екранують карбон-блоки та механічні фільтри з рейтингом фільтрації 1 мкм. Ця стратегія застосовується в невеликих системах очищення питної води – системах зворотного осмосу, нанофільтрації та мікрофільтрації.
- Стерилізація води ультрафіолетовим випромінюванням.
Ультрафіолетове оброблення води усуває загрозу з боку вірусів, бактерій та цист. Вода з мікроорганізмами, що переносяться потоком, проходить через ультрафіолетову лампу, інтенсивності опромінення якої має бути достатньо для зміни структури ДНК шкідливих мікроорганізмів. Ультрафіолетове випромінювання – найбільш популярний метод забезпечення мікробіологічної безпеки води із свердловини для переважної більшості домогосподарств. Ця популярність обумовлена декількома факторами: низькою ціною, максимальною простотою установки, повною автономністю в роботі, відсутністю необхідності додавання у воду дезінфікуючих речовин та повноцінним стерилізуючим ефектом.
Докладніше про ефект обробки води ультрафіолетовим випромінюванням.
Знезараження води внесенням біоцидів (наприклад, натрію гіпохлориту) характеризується кількістю дози в міліграмах на літр. Субмікронні фільтри характеризуються рейтингом фільтрації – мікрометрами. З ультрафіолетом дещо складніше. Ультрафіолетова обробка характеризується мінімальною дозою випромінювання, що отримує поверхня води в процесі руху об’єму води вздовж трубки випромінювача – міліджоулями на квадратний сантиметр. Відповідно до вимог стандарту NSF (National Science Foundation, Незалежне Агентство при Уряді США, яке забезпечує фундаментальні дослідження у всіх галузях науки), мінімальна доза ультрафіолетового випромінювання для обробки води становить 40 мДж/см2. Однак, у галузі водопідготовки прийнято вважати для обробки води зі свердловини у побутовому секторі більш ніж достатню дозу 30 мДж/см2. При цьому, доза випромінювання в 16 мДж/см2 вдвічі перевищує реальну дозу, необхідну для ефективної стерилізації води, а доза випромінювання 6-10 мДж/см2 знищує 99,9% бактерій кишкової палички у воді.
