Объединение в системе водообработки дезинфекции ультрафиолетовым излучением и озонирования.

В данной статье представлены результаты исследований на примере двух случаев, выявляющих преимущества применения озона и ультрафиолетового излучения. Эти результаты демонстрируют экономическую эффективность и надежность методов, объединяющих применение двух альтернативных способов водообработки. В первом исследовании озон и дезинфекция воды ультрафиолетовым излучением применялась на предприятии № 3 обработки воды водоохраной зоны водохранилища Вебер (Weber). Система озонирования предназначена для улучшения предварительной обработки, контроля вкуса и запаха воды, обеспечения дополнительного барьера для микроорганизмов Giardia, а ультрафиолетовое излучение применяется для снижения содержания микроорганизмов Cryptosporodium, выражающегося показателем 2 по логарифмической шкале. Экономия капитальных затрат, получаемая при реализации такого решения, составляет почти 50 % по сравнению с затратами при использовании только озона. Во втором исследовании эффективность применения озона и ультрафиолетового излучения оценивалась при обработке воды озера Окечоби. Анализ данных, полученных в ходе проверки соответствия качества воды, показывает, что комбинация озона и ультрафиолета обеспечивает наиболее экономически эффективный способ дезинфекции воды.

Водохранилище Вебер. Предприятие № 3 обработки воды водоохраной зоны.

Предприятие № 3 водоохраной зоны водохранилища Вебер было обычным предприятием водообработки, на котором использовались система многослойного фильтрования GAC и дезинфекция воды хлорированием. Планируя увеличение производительности предприятия с 98,5 до 174 тыс. м³/сут., рассматривались следующие альтернативные методы водообработки: мембранная фильтрация с низким давлением, дезинфекция воды озоном (с продолжительностью обработки воды 30 мин. и концентрацией озона 15 мг/л мин), дезинфекция воды ультрафиолетовым излучением с дозами 50 мДж/см², комбинация применения озона и ультрафиолетового излучения.

Однако в ряде публикаций были приведены сведения о том, что для инактивации Cryptosporidium к системе водообработки должны предъявляться более жесткие требования, в частности при температуре воды 2 ⁰С время экспозиции должно быть не менее 40 мин., а дозирование озона должно соответствовать 38 мг/л мин. В результате капитальные затраты на установку системы снабжения озона могли бы удвоиться. Поэтому были произведены оценки возможности использования в процессе обработки озона и ультрафиолетового излучения.

Учитывая эти альтернативные методы обработки воды, были произведены новые оценки стоимости. В табл. 1 приведены сравнительные данные оценки стоимости совместного использования озона и ультрафиолетового излучения, а также применения только озона.

В процессе анализа альтернативных решений был выявлен ряд преимуществ совместного использования озона и ультрафиолетового излучения, в том числе:

•  комбинированное применение озона и ультрафиолетового излучения обеспечивает множество барьеров для микроорганизмов Cryptosporodium и Giardia;

•  озонирование повышает прозрачность воды для ультрафиолетового излучения и, таким образом, сокращает эксплуатационные и капитальные затраты, связанные с находящейся далее системой ультрафиолетового облучения;

•  дезинфекционная эффективность ультрафиолетового света не имеет сильной зависимости от температуры воды, поэтому применение ультрафиолетового излучения при низких температурах имеет дополнительные преимущества;

•  Ультрафиолетовый свет обеспечивает дезинфекцию воды от отлагающейся биопленки, защищая от нее биологически активные фильтры.

На основании данных экономической эффективности и учитывая перечисленные выше преимущества был выбран метод обработки, предполагающий совместное применение озона и дезинфекцию воды ультрафиолетовым излучением.

Озеро Окечоби. Экспериментальное исследование CERP AS.

Проект CERP направлен на отвод пресной воды озера Окечоби, стекающей по каналам в экосистему болот, что должно способствовать восстановлению болот Флориды.

Исходя из параметров качества воды озера Окечоби было предложено производить фильтрацию воды, за которой следует озонирование и / или дезинфекция воды ультрафиолетовым излучением.

Результаты анализа полученных данных показывают, что благодаря требованиям водообработки система, включающая озонирование и ультрафиолетовую дезинфекцию воды, обеспечивает наиболее экономически эффективное решение. Такое заключение было сделано частично из-за высокого содержания органических включений в воде озера.

Оценка стоимости проекта была сделана для комбинированной системы, использующей озон и ультрафиолетовую дезинфекцию для снижения цветности воды, повышения коэффициента ультрафиолетового пропускания и прозрачности для ультрафиолетового излучения, что дает возможность использовать менее мощную и менее дорогую ультрафиолетовую систему. Такой способ применения озона позволяет использовать меньшую систему озонирования и соответственно более дешевую. Оценки затрат, связанные с дозировками озона, определялись по данным, предоставленным поставщиками оборудования. Результаты этих оценок представлены в табл. 2. Заключение. Результатом объединения технологий озона и ультрафиолетового излучения является надежный процесс обработки, способный решать широкий спектр вопросов обеспечения качества воды. Кроме того, сочетание двух указанных процессов может привести к значительной экономии капитальных и эксплуатационных затрат благодаря применению менее мощной системы озонирования, а также уменьшению размеров системы ультрафиолетовой дезинфекции воды. Научное редактирование выполнено: Ген. директором ЗАО «Сварог», действительный член ВАНКБ А.Н. Ульяновым