События загрязнения воды, такие как то, что произошло во Флинте, штат Мичиган, естественно, повышают обеспокоенность по поводу воздействия загрязненной питьевой воды на здоровье. Справедливо будет сказать, что нынешняя пандемия также принесла совершенно новый смысл в беспокойство о трансмиссивных заболеваниях. Поэтому настало время рассмотреть некоторые аспекты обеззараживания питьевой воды, в частности применение ультрафиолетовых технологий для обеззараживания воды.
Краткая история УФ-дезинфекции
Возможно, удивительно, что ультрафиолетовый свет был признан эффективной технологией очистки воды более 200 лет и что ультрафиолетовое бактерицидное облучение (UVGI) было впервые использовано в качестве метода дезинфекции более 100 лет назад. С тех пор ультрафиолетовое излучение прочно укоренилось на водоочистных сооружениях во всем мире и в последние десятилетия становится все более популярным для жилых помещений (целых домов, POE), где использование химической дезинфекции является как непрактичным, так и нежелательным. Устранение необходимости транспортировки, хранения и обработки опасных химических веществ вместе с устранением DBP помогло стимулировать принятие УФ-излучения в качестве основного метода дезинфекции, хотя отсутствие остатка дезинфекции все еще необходимо учитывать там, где задействована система распределения трубопроводов. Внедрение ртутных ламп высокого давления низкого давления с удельным спектральным выходом 253,7 нанометра (нм) с длиной волны позволило меньшим масштабам (например, жилым) приложениям стать весьма практичным предложением.
Можно сказать, что конкретная длина волны, излучаемая ртутными лампами низкого давления (УФ), является счастливой случайностью, учитывая, что она очень близка к пиковой бактерицидной длине волны для инактивации патогенов в диапазоне 262 – 265 нм. В последнее время очень значительным технологическим прогрессом стала разработка и внедрение светодиодов UV-C, которые предлагают несколько преимуществ, включая отсутствие ртути и технологию мгновенного включения (без периода прогрева), позволяющую применять энергию прерывисто, а не 24/7. В 2012 году светодиоды UV-C впервые появились на рынке коммерческих систем дезинфекции воды. Первоначальные системы были меньше, чем обычные системы паров ртути; однако они, как правило, имели более низкие скорости потока и стоили несколько тысяч долларов. С тех пор светодиоды UV-C в основном выросли в приложениях POU с системами, становящимися более компактными, что делает их легко интегрируемыми или ретро-встраиваемыми в существующие продукты. По мере того, как дизайн светодиодных систем UV-C улучшался, они, наконец, стали конкурентоспособными на рынке УФ-дезинфекции POE. Усовершенствования этих систем были наиболее заметны по сравнению с их надежностью, эффективностью реактора и стоимостью владения по сравнению с обычными ртутными системами.
