ВВЕДЕНИЕ 4
1 ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЕ ПРИРОДНОЙ ВОДЫ МЕТОДОМ
УЛЬТРАФИОЛЕТОВОГО ОБЛУЧЕНИЯ 7
1.1 Обеззараживание питьевой воды 7
1.2 Терминология 12
1.3 Обеззараживание ультрафиолетовым излучением 13
1.4 Действие УФИ на ДНК и РНК 19
1.5 Принципы расчета 21
1.5.1 Биологический тест «Биопроба» 21
1.5.2 Усредненный расчет дозы УФИ 24
1.5.3 Дискретный расчет дозы УФИ 25
1.6 Типы реакторов 27
1.6.1 Реакторы для обработки питьевой воды 29
1.6.2 Реакторы для обработки промышленных вод 31
1.6.3 Устройства контроля и регулирования 32
1.7 Системы очистки УФ установок 33
1.7.1 Загрязнение кварцевых защитных стёкол и системы очистки 33
1.7.2 Оценка систем очистки УФ установок 35
1.8 Ультрафиолет + ультразвук 38
1.8.1 Ультразвуковая кавитация 38
1.8.2 Обеззараживание питьевой воды и сточных вод ультрафиолетовым
излучением и ультразвуком 41
1.8.3 Эффект воздействия ультразвуковых волн на формирование
биоплёнки 46
1.9 Выводы по 1 главе 49
2 Существующие системы водоподготовки с УФ обеззараживанием 51
2.1 ООО «Автоград-Водоканал» 51
2.2 УФ-обеззараживание в системе водоснабжения города Череповца 53
2.3 УФ-обеззараживание в системе водоснабжения города Новосибирска .... 57
2.4 Водоподготовка на Слудинской водопроводной станции в городе Нижний
Новгород 60
2.5 Выводы по 2 главе 72
3 Совершенствование систем водоподготовки 74
3.1 Интенсификация процесса обеззараживания воды технологией
совмещения ультрафиолета и ультразвука 74
3.2 Выводы по 3 главе 84
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 85
Список использованных источников 86
Актуальность. Мы живем на планете Земля. Нуждаемся в пополнении запасов энергии, путем пропитания. Развиваемся. И мы знаем, что неотъемлемая часть жизнедеятельности населения нашей планеты - это ее загрязнение. Биологическое загрязнение является одним из наиболее распространенных и опасных загрязнений водных ресурсов. В добавок, нас окружает еще очень большое многообразие организмов, от малых до великих. Так, вода, которая настолько нам необходима, может быть заражена различными видами микроорганизмов. Конечно же ясно, что загрязненная вода не годится в употребление. И несомненно, без снабжения чистой питьевой водой, здоровье людей и их благополучие будет под угрозой.
Поэтому во многих развивающихся странах, отсутствие чистой питьевой воды будет являться одной из самых актуальных и непростых жизненных проблем.
Требования по соответствию различным параметрам качества воды периодически обновляются и ужесточаются, внося нюанс развития в технологическом плане для систем очистки воды и рекомендации для станций водоподготовки в целом. А также стоит не забывать о влиянии таких новых требований на технико-экономические показатели эксплуатируемых систем водоподготовки, или только проектируемых, откуда встает вопрос об адаптации к современным рыночным условиям.
Цель работы: Совершенствование систем водоподготовки с обеззараживанием воды методом ультрафиолетового облучения.
Задачи:
• изучение данных о принципе воздействия ультрафиолетового излучения и самом воздействии обеззараживания ультрафиолетового излучения на микроорганизмы, находящиеся в воде, и являющиеся источником загрязнения;
• изучение данных о существующих в настоящий момент проблемах при очистке воды путем ультрафиолетового облучения;
• сбор, систематизация, анализ уже известных данных и результатов различных исследований, экспериментов по обеззараживанию воды методом ультрафиолетового облучения;
• внести предложения по совершенствованию систем водоподготовки с обеззараживанием воды методом ультрафиолетового облучения;
Методы исследования: в данной диссертационной работе были использованы такие методы исследования, как аналитический, статистический, и так называемый метод экспертных оценок, а также был произведен анализ нормативно-технической базы документации.
Научная новизна диссертации состоит в том, что в ходе работы были проанализированы различные схем и способы водоподготовки обеззараживания воды, в том числе и методом ультрафиолетового облучения, и технологией совместного воздействия ультрафиолета и ультразвука, в результате с учетом современных требований по технико-экономическим показателям предложен вариант совершенствования и оптимизации системы водоподготовки с обеззараживанием воды методом ультрафиолетового облучения.
Практическая значимость диссертационной работы заключается в том, что в ней изложены варианты усовершенствования, которые приведут к повышению уровня эксплуатации системы водоподготовки с обеззараживанием воды методом ультрафиолетового облучения, а также качества очистки воды этой системой.
Апробация работы: основные положения работы изложены в двух публикациях:
1. Дятлов М.В., Селезнев В.А. Обеззараживание воды методом ультрафиолетового облучения. В сборнике статей VI Международной научно-практической конференции «Природноресурсный потенциал, экология и устойчивое развитие регионов России». - Пенза, МНИЦ, 2017.
2. Дятлов М.В. Интенсификация процесса обеззараживания воды технологией совмещения уф и ультразвука. - В сборнике: Города России: проблемы строительства, инженерного обеспечения, благоустройства и экологии. - Пенза, МНИЦ, 2017.
Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, трех глав, выводов по главам, заключения, библиографии из 70 источников. Общий объем работы 90 страниц машинописного текста, включая 31 иллюстрацию, 9 таблиц.
1. Обеззараживание воды в системах питьевого водоснабжения имеет весьма важное значение, т.к. это барьер на пути возможной передачи болезнетворных микроорганизмов через воду потребителю.
2. Основным фактором, постепенно ограничивающий эффективность обеззараживания УФ-установок в ходе эксплуатации, является загрязнение защитных чехлов ламп органическими и минеральными отложениями.
3. При выборе схемы обеззараживания отталкиваются в основном от анализа параметров источника водоснабжения (цветность, мутность воды, содержание различных веществ, техническое состояние сетей и т.д. и т.п.).
4. Обеззараживание воды ультрафиолетовым излучением, является наиболее современным и эффективным средством. А одним из перспективных комбинированных методов для обеззараживания воды является технология, использующая одновременное воздействие на воду ультрафиолетового излучения и ультразвука.
5. Внедрение технологии совмещения работы ультрафиолета и ультразвука даст баланс между обеспечением достаточной чистоты стёкол и повышенным износом очистных систем, а также обеспечит повышение эффективности очистки и качества воды
