Обробка води ультрафіолетом в басейні

Басейн встановлений і готовий до використання? Саме час подумати про грамотне оточенні навколо нього. Сьогоднішній вибір аксесуарів і меблів дозволяє втілювати найсміливіші ідеї для обстановки навколо домашнього басейну або спа.

Ультрафіолетове випромінювання (ультрафіолет, УФ, UV) — це електромагнітне випромінювання, що займає діапазон між видимим і рентгенівським випромінюванням (380-10 нм, 7,9Ч1014-3Ч1016 Гц).
Діапазон умовно ділять на ближній (380-200 нм) і далекий, або вакуумний (200-10 нм) ультрафіолет. Останній так названий, оскільки інтенсивно поглинається атмосферою і досліджується тільки вакуумними приладами.

Види ультрафіолетового випромінювання

Біологічні ефекти ультрафіолетового випромінювання в трьох спектральних ділянках істотно різняться, тому біологи іноді виділяють, як найбільш важливі в їх роботі, наступні діапазони:

• Ближній ультрафіолет, УФ-A-проміння (UVA, 315-400 нм)
• УФ-B-проміння (UVB, 280-315 нм)
• Дальній ультрафіолет, УФ-C промені (UVC, 100-280 нм)

Практично весь UVC і приблизно 90% UVB поглинаються озоном, а також водяною парою, киснем і вуглекислим газом при проходженні сонячного світла через земну атмосферу. Випромінювання з діапазону UVA досить слабо поглинається атмосферою.

Тому радіація, що досягає поверхні Землі, в значній мірі містить ближній ультрафіолет UVA, і, в невеликій частці — UVВ.

Природні джерела

Основне джерело ультрафіолетового випромінювання на Землі — це Сонце. Співвідношення інтенсивності випромінювання УФ-А і УФ-Б, загальна кількість ультрафіолетових променів, що досягають поверхні Землі, залежить від наступних факторів:

• від концентрації атмосферного озону над земною поверхнею;
• від піднесення Сонця;
• від висоти над рівнем моря;
• від атмосферного розсіювання;
• від стану хмарного покриву;
• від ступеня відображення УФ-променів від поверхні (води, ґрунту).

Штучні джерела

Завдяки створенню і вдосконаленню штучних джерел УФ-випромінювання, які йшли паралельно з розвитком електричних джерел видимого світла, сьогодні фахівцям, що працюють з УФ – випромінюванням у медицині, профілактичних, санітарних і гігієнічних установах, надаються значно більші можливості, ніж при використанні природного УФ-випромінювання.

Розробкою і виробництвом УФ-ламп для установок фотобіологічних дії (УФБД) в даний час займаються фірми Philips, Osram, Radium, Sylvania і ін.

Номенклатура УФ-ламп для УФБД досить широка і різноманітна. Так, наприклад, у провідного в світі виробника фірми Philips вона налічує більше 80 типів. На відміну від освітлювальних, УФ-джерела випромінювання, як правило, мають селективний спектр, розрахований на досягнення максимально можливого ефекту для певного фотобіологічних процесу.

Знезараження води

Ультрафіолетові (т. зв. кварцові) лампи використовуються для знезаражування як питної води, так і оборотної води в басейнах. У найбільш поширених ртутних лампах низького тиску 86% випромінювання припадає на довжину хвилі 254 нм, що добре узгоджується з одним із двох піків кривої бактерицидної ефективності (тобто ефективності поглинання ультрафіолету молекулами ДНК).

Один з цих піків знаходиться в районі довжини хвилі випромінювання дорівнює 265 нм, а другий — 185 нм. Випромінювання з довжиною хвилі 185 нм надає більший вплив на ДНК, проте кварцове скло, яке використовується для виготовлення колби лампи, також як і інші природні речовини (наприклад, вода) менш прозоро для цього діапазону хвиль і більш прозоро для 265 нм хвиль.

УФ-дезинфекція виконується при опроміненні перебувають у воді мікроорганізмів УФ-випромінюванням певної інтенсивності протягом певного часу.

Внаслідок такого опромінення «мікробіологічні» мікроорганізми гинуть, тому що втрачають здатність до відтворення. УФ-випромінювання, має бактерицидну довжину хвилі 260 нм або близьку довжину хвилі, проникає крізь стінку клітини переноситься водою мікроорганізму і поглинається ДНК, званої генетичної ланцюжком мікроорганізму, в результаті чого процес відтворення мікроорганізму припиняється. Бактерицидна дія УФ випромінювання на цих довжинах хвиль викликає димеризації тиміну в молекулах ДНК. Накопичення таких змін в ДНК мікроорганізмів призводить до уповільнення темпів їх розмноження і вимирання.

Метод дезінфекції з використанням УФ-випромінювання довів свою ефективність при дезактивації переносяться водою хвороботворних мікроорганізмів і вірусів без погіршення смаку і запаху води і без внесення у воду небажаних побічних продуктів.

Такий метод дезінфекції завойовує популярність як альтернатива або доповнення до традиційних засобів дезінфекції, таким, як хлор, з-за своєї безпеки, економічності та ефективності. У зв'язку з тим, що подібні лампи впливають тільки на ті мікроорганізми, які безпосередньо піддаються впливу їх випромінювання, виникає проблема недостатнього стерилізаційного ефекту безпосередньо в чаші басейну. Саме з цієї причини кварцові лампи застосовуються тільки в комплексі з іншими методиками дезінфекції.

Навіщо потрібен УФ

Хлорування води, що проводиться у великих масштабах, викликало широке поширення резистентних до хлору мікроорганізмів, серед яких чимало патогенних.

Поєднання УФ-променів і хлору у водопідготовці басейнів забезпечує високий бактерицидний ефект щодо спорових і хлоростійких форм бактерій і вірусів. При спільній обробці води хлором і бактерицидним опроміненням в 2-3 рази знижується витрата хлору, спрощується експлуатація обладнання.

В процесі обробки води утворюється велика кількість хлорорганічних сполук, токсичність яких перевищує токсичність вихідних речовин. Це може представляти реальну загрозу і купався, і обслуговуючому персоналу. УФ-випромінювання викликає реакцію фотоокислення, в результаті якої ці з'єднання розкладаються до простих складових — аж до таких, як вуглекислий газ і вода. Разом з хлорамінами і тригалогенметанів зникає і неприємний «хлорний» запах, алергічні прояви та інші неприємні відчуття, пов'язані із застосуванням хлору.

Установки УФ знезараження, вироблені фірмою Philips, мають корпус з високоякісної нержавіючої сталі. Внутрішня поверхня піддається електрохімічного полірування, що дуже позитивно позначається на корозійної стійкості і відбиває здатності пристрою (ефективність лампи підвищується приблизно на 30% при тій же потужності).

Ці установки легко можна вмонтувати в систему вже наявного устаткування водопідготовки, вони мають невеликі габаритні розміри, прості в монтажі та експлуатації, сумісні з будь-якими способами водопідготовки та дезінфекції.

Після опромінення УФ-променями частотою 253,7 нм у мікроорганізмів порушується метаболізм клітин, втрачається здатність до розмноження (на 4-5 годин), що сприяє їх знищенню навіть малими концентраціями дезінфектантів. Знижується залежність швидкості росту водоростей від рівня рН і наявності фосфатів. Вода додатково насичується киснем, що виділяється в результаті фотохімічних реакцій, внаслідок чого поліпшується чистота і свіжість води. Утворюється озон (в мікрокількостях), надаючи додаткове окисне дію, в тому числі і на механічні забруднення. УФ-випромінювання підвищує окислюючу здатність активного хлору або кисню.

Застосування ультрафіолету в обробці води — одне з найбільш перспективних напрямків у пошуках альтернативних, екологічних, надійних і недорогих способів знезараження.

Джерело Асоціація басейнів та СПА України