Для борьбы с различными органическими загрязнителями, бактериями и вирусами сегодня применяется довольно много средств, одним из которых является ультрафиолетовое обеззараживание воды. Для этого используются волны в узком диапазоне – не более 270 нм, так как именно в данных рамках воздействие ультрафиолетовых лучей наиболее эффективно. В большинстве фильтров для обеззараживания воды, при ее водоподготовке применяются ртутные лампы низкого давления, выдающие лучи длиной до 260 нм, что вполне достаточно для качественного обеззараживания. Кстати, лучи на данной длине волны позволяют также и умягчать воду.
Процесс обеззараживания происходит за счет способности ультрафиолетового излучения проникать внутрь клеток, воздействую на их информационные центры – молекулы РНК и ДНК, где хранится вся информация, контролирующая процесс полноценного развития и дальнейшего функционирования клетки. Обеззараживание состоит в поглощении нуклеиновыми кислотами ультрафиолетовых лучей – в этом случае молекулы ДНК и РНК утрачивают возможность делиться, вследствие чего клетки перестают размножаться, поскольку их репродукция основана именно на способности деление нуклеиновых кислот.
Все болезнетворные микроорганизмы, бактерии и вирусы, содержащиеся в воде, только тогда смогут нанести вред человеческому организму, если будут интенсивно размножаться. Но ультрафиолетовое обеззараживание лишает их такой возможности, поэтому негативное воздействие микроорганизмов сводится к нулю.
Установки, с помощью которых осуществляется ультрафиолетовое обеззараживание воды, имеют довольно простую конструкцию. Они выполнены в виде металлических трубок, внутри которых устанавливаются лампы ультрафиолетового излучения. Обязательным аксессуаром являются кварцевые футляры, внутри которых лампы и устанавливаются. Принцип работы также очень простой – проходя через корпус установки, загрязненная вода омывает кварцевый футляр и в результате получает нужную дозу УФ-облучения. Таким образом, кварцевый футляр является обязательным элементом, который не допускает проникновения воды к самой лампе.
Основной элемент установки дезинфекции воды – лампа, являющаяся источником излучения. Излучение образуется за счет испарения определенного металла внутри корпуса лампы. Самым распространенным металлом, используемым в ультрафиолетовых ламах для обеззараживания воды, есть ртуть. Очевидно, что длину излучаемых волн необходимо строго контролировать, чтобы уничтожались все болезнетворные бактерии. Главный фактор, который и определяет длину ультрафиолетовой волны, это давление паров ртути, находящихся внутри лампы.
На данный момент имеется три типа ламп – низкого, среднего и высокого давления. Но для ультрафиолетового обеззараживания воды можно использовать только два первых – низкого давления и среднего. Наиболее распространенными в нынешнее время считаются установки низкого давления с длиной волны до 260 нм, что позволяет практически полностью удалять все вредные микроорганизмы. Кроме того, срок их службы достаточно большой и они потребляют совсем немного электроэнергии.
Но наравне с большинством подобных методов обеззараживания воды, ультрафиолетовое излучение имеет и некоторые ограничения, которые в состоянии несколько усложнить полноценную работу установки.
Первым и, пожалуй, наиважнейшим фактором, обеспечивающим качество водоочистки, считается доза ультрафиолетового излучения. Доза ультрафиолета, как правило, рассчитывается с учетом интенсивности облучения и времени, в течение которого оно происходит. Помимо этого необходимая доза рассчитывается, исходя из результатов лабораторного анализа, который определяет количество и состав вредных микроорганизмов – ведь в зависимости от их типа и вида изменяется и их устойчивость к обеззараживанию, что позволяет сделать простой вывод – чем больше устойчивость, тем продолжительнее должно быть воздействие.
Конечно, эффективное ультрафиолетовое обеззараживание воды можно выполнить просто – увеличив интенсивность облучения, но, учитывая однотипность УФ-установок, по мере увеличения устойчивости бактерий и вирусов, время нахождения воды в камере будет расти.
