Короткий ответ:

В большинстве систем питьевого-водоснабжения, в которых ультрафиолетовая дезинфекция служит окончательным микробным барьером, устанавливайте основной УФ-реактор после резервуара для хранения и конечной ступени-удаления частиц, как можно ближе к точке распределения.

Почему УФ обычно лучше после резервуара для хранения

УФ не имеет остаточной защиты

Химические дезинфицирующие средства могут продолжать подавлять микроорганизмы после первоначальной обработки, если поддерживается достаточный остаток. УФ так не работает. Агентство по охране окружающей среды США заявляет, что УФ-излучение не оставляет следов и что доставленная доза УФ-излучения зависит от интенсивности УФ-излучения, скорости потока и коэффициента пропускания ультрафиолета (УФТ).[1]Инспекция питьевой воды Великобритании также определяет отсутствие остаточного эффекта как основное ограничение воздействия ультрафиолета, требующее тщательной гигиены при хранении и распределении.

Если УФ устанавливается только перед атмосферным резервуаром-хранилищем, последовательность обработки следующая:

УФ-обработка → резервуар для хранения → насос и распределение → место использования.

Любое загрязнение или возобновление роста, происходящее в резервуаре или в трубопроводах, расположенных ниже по течению, обходит УФ-барьер. Перемещение последней ступени УФ вниз по потоку меняет последовательность на:

резервуар для хранения → насос → окончательная фильтрация → УФ-обработка → место использования.

Второе устройство дезинфицирует воду после того, как она прошла через компонент, который, скорее всего, приведет к увеличению старения воды, сбору осадка, обмену воздуха и попаданию воды в отверстия доступа и смачиваемые поверхности.

Рисунок 1. Только УФ-излучение перед-резервуаром- оставляет события последующего хранения за пределами барьера окончательной обработки.

Хранение может изменить микробиологическое качество воды

Хранение не является микробиологически нейтральным. На результат влияют температура, время пребывания, доступные питательные вещества, осадок, оборот резервуара, состояние поверхности и гигиена.

В рецензируемом-исследовании бытовых резервуаров для хранения в Аммане, Иордании, Эвисон и Сунна сообщили, что количество гетеротрофных бактерий увеличилось примерно с1,7 log КОЕ/млк5,2 log КОЕ/мл через четыре дняи5,7 log КОЕ/мл через семь днейхранения.[3]Выраженное в приблизительных значениях, это увеличение примерно с 50 КОЕ/мл примерно до 160 000 КОЕ/мл, а затем до 500 000 КОЕ/мл. Исследование выявило, что температура является фактором, оказывающим наибольшее влияние на возобновление роста.

Рисунок 2. Рецензируемые-данные показывают значительное возобновление роста гетеротрофных бактерий во время хранения.

Источник: Эвисон и Сунна (2001). Численность гетеротрофов не является прямым показателем риска возникновения патогенов.-

Эти гетеротрофные подсчеты не означают, что каждый обнаруженный организм был патогеном, и их не следует рассматривать как прямой расчет риска заболевания. Однако они показывают, что биологически активная вода может существенно меняться во время хранения. УФ-установка, установленная только выше по течению, не может контролировать рост, который происходит позже.

Контролируемое полевое исследование в Эквадоре пришло к соответствующему выводу. Исследователи проследили за водой из источника в домашнее хранилище и сравнили ее с соответствующими контейнерами, хранящимися в контролируемых условиях. Рост загрязнения наблюдался в г.46,4% контейнеров для энтерококкови32,8% для кишечной палочки. В домохозяйствах, подвергшихся повторному заражению, средний прирост составил0,5–1,3 log для энтерококкови0,6–1,2 log для E. coli.

Что доказательства-и чего не доказывают-

Приведенные выше исследования не доказывают, что каждый резервуар вызывает рост микробов. Конструкция резервуаров, оборот, температура, очистка, остаточные дезинфицирующие средства и качество исходной-воды сильно различаются. Герметичный, гигиенически спроектированный резервуар с частой сменой может поддерживать отличное качество воды.

Вместо этого данные подтверждают принцип-контроля риска:

Когда УФ является единственным окончательным дезинфицирующим средством, его размещение после хранения удаляет основной неконтролируемый участок из цепочки обработки.

УФ-излучение после-резервуара не делает гигиену резервуара необязательной. Сильно загрязненный резервуар может перегружать систему предварительной обработки, засорять фильтры, создавать проблемы со вкусом и запахом, выделять фрагменты биопленки и постоянно подвергать воздействию УФ-системы. Резервуар по-прежнему требует санитарного проектирования, надежных вентиляционных отверстий и люков, планового оборота, осмотра, очистки и соответствующей микробиологической проверки.

До танка, после танка или и того, и другого?

Рис. 3. Рекомендуемая схема размещения УФ-излучения по умолчанию и с несколькими-барьерами вокруг резервуара-хранилища.

Вариант 1: УФ только перед резервуаром

Такое расположение может уменьшить количество жизнеспособных организмов, поступающих на хранение. Это может быть полезно, когда резервуар необходимо защитить от поступающей микробной нагрузки или когда последующее химическое дезинфицирующее средство поддерживает проверенный остаток.

Однако УФ-излучение перед-сам по себе не защищает от:

• загрязнение через вентиляционное отверстие, люк или перелив резервуара;
• биопленка или осадок уже присутствует в резервуаре;
• возобновление роста микробов в течение длительного времени пребывания;
• загрязнение, внесенное выходным насосом или выходным трубопроводом;
• потеря микробиологического качества после технического обслуживания.

Для питьевой системы, в которой нет остатков дезинфицирующего средства на выходе, это, как правило, не самое надежное место для единственного УФ-барьера.

Вариант 2: УФ после резервуара

Для большинства небольших систем питьевой-воды, дождевой воды, колодезной-воды и технологической-водоподготовки УФ-излучение после-резервуара является предпочтительным по умолчанию. Вода закачивается из хранилища, кондиционируется в соответствии с требованиями к качеству воды УФ-реактора-, дезинфицируется и затем доставляется пользователю.

Типичная последовательность:

резервуар для хранения → повышающий или напорный насос → фильтрация осадка → другая необходимая обработка → УФ-реактор → короткая гигиеническая распределительная линия

Кооперативное отделение Университета Аризоны рекомендует использовать линию очистки дождевой воды, включающую фильтрацию частиц, активированный уголь и ультрафиолетовую дезинфекцию, размещаемую после напорного резервуара или насоса по-по требованию.

УФ-реактор должен быть рассчитан намаксимальный мгновенный расход на выходе, а не среднедневная потребность или скорость наполнения резервуара. Когда включается подкачивающий насос, в УФ-реакторе кратковременный-поток может оказаться намного выше, чем в среднем за день. Поскольку доза УФ-излучения частично зависит от времени пребывания, превышение утвержденного максимального потока может снизить дозу.

Вариант 3: УФ до и после резервуара

Двухэтапное-УФ может быть оправдано в следующих случаях:

• в резервуаре хранится пермеат RO или техническая вода высокой-чистоты;
• микробиологические характеристики строгие;
• резервуар имеет длительное время пребывания или повышенную температуру;
• поступающая вода создает высокую биологическую нагрузку;
• пищевые продукты, напитки, фармацевтические или лабораторные процессы нуждаются в дополнительном барьере
• непрерывная работа и резервирование важнее минимальных капитальных затрат.

Первый этап УФ-излучения снижает допустимую нагрузку, поступающую на склад. На втором этапе происходит очистка воды, выходящей из резервуара. Рециркуляционная УФ-петля также может помочь контролировать микробное состояние хранимой воды, но ее эффективность зависит от проверенной циркуляции, смешивания в резервуарах, оборота и санитарного проектирования. Не следует предполагать, что контур рециркуляции одинаково подвергает воздействию каждую часть плохо перемешанного резервуара.

Заключительная рекомендация

Для большинства систем питьевого-водоснабжения предпочтительнее устанавливать окончательный УФ-стерилизатор воды после резервуара для хранения и последней стадии фильтрации. Это размещает микробный барьер ближе к месту использования и позволяет системе бороться с загрязнениями или повторным ростом, которые могут возникнуть во время хранения.

УФ-излучение перед-резервуаром остается полезным в качестве дополнительного средства контроля, а двухэтапное УФ-излучение-может подойти для применений с высокой-чистотой или микробиологически чувствительных применений. Однако само по себе положение установки не гарантирует эффективную дезинфекцию. При проектировании системы также необходимо учитывать пиковый расход, UVT, мутность, целевую дозу ультрафиолетового излучения, гигиену резервуара и состояние трубопроводов на выходе.

Практическое правило простое: если вода может подвергнуться микробиологическим изменениям после прохождения через УФ-реактор, установите окончательно проверенный дезинфекционный барьер ближе к месту использования.