Общее количество взвешенных веществ (TSS) и мутность: два критически важных, но часто упускаемых из виду фактора, влияющих на эффективность УФ-обеззараживания воды

При выборе и выборе систем УФ-обеззараживания воды многие покупатели уделяют большое внимание таким параметрам, как интенсивность УФ-излучения, время воздействия и доза УФ-излучения. Эти факторы действительно являются внутренними элементами, определяющими теоретические характеристики установки УФ-дезинфекции.
Однако в реальных-приложениях по очистке водыОбщее количество взвешенных веществ (TSS) и мутность являются двумя критическими внешними факторами, которые существенно влияют на эффективность дезинфекции, однако их часто упускают из виду..

1. Почему TSS и мутность вызывают эффективное снижение дозы УФ-излучения?

1.1 Что такое TSS и чем он отличается от TDS?

TSS (общее количество взвешенных веществ)относится к общему количеству нерастворимых твердых частиц, взвешенных в воде, включая песок, частицы ржавчины, органический мусор и агрегированные микроорганизмы.
В отличие от TDS (общее количество растворенных твердых веществ), TSS существенно не влияет на вкус, но имеетпрямое влияние на эффективность очистки воды.

В системах УФ-обеззараживания воды взвешенные частицы могут блокировать и рассеивать ультрафиолетовое излучение, снижая фактическую дозу УФ-излучения, получаемую микроорганизмами. В результате TSS представляет собойкритический, но часто недооцениваемый параметрчто напрямую влияет на эффективность дезинфекции.

1.2 Что такое мутность?

Мутностьявляется мерой прозрачности воды и отражает степень, в которой взвешенные частицы рассеивают и поглощают свет. Более высокая мутность указывает на большую концентрацию взвешенных твердых веществ, таких как ил, коллоиды, органические вещества или микроорганизмы, в результате чего вода становится заметно «мутной».

В системах водоподготовки и УФ-дезинфекции мутность — это не просто визуальная проблема. Этонапрямую уменьшает глубину проникновения УФ-излучения, тем самым снижая эффективную дезинфицирующую дозу. По этой причине мутность является ключевым параметром для оценки качества воды и надежности УФ-дезинфекции.

Различия между мутностью и TSS

1.3 Основные механизмы, с помощью которых TSS и мутность снижают эффективность УФ-дезинфекции

• Физическая защита (эффект затенения)
Взвешенные частицы могут защищать микроорганизмы, помещая бактерии и вирусы в «затененные» области, где УФ-излучение не может достичь их напрямую. Микроорганизмы, скрытые за частицами или внутри них, могут выжить даже при нормальной работе УФ-ламп, что приводит к снижению эффективности дезинфекции.

• УФ-рассеяние и поглощение
Взвешенные твердые вещества, коллоиды и мелкие частицы рассеивают и поглощают ультрафиолетовое излучение, уменьшая энергию ультрафиолетового излучения, которая фактически достигает микроорганизмов.
По мере увеличения мутности и уменьшения размера частиц рассеяние становится более серьезным, расстояние проникновения УФ-излучения сокращается, а общая эффективность дезинфекции снижается.

2. Почему отрасль снова-концентрирует свое внимание на TSS?

В последние годы отрасль водоочистки вновь сосредоточила свое внимание наТСС, особенно в промышленной воде, муниципальной очищенной воде, производстве продуктов питания и напитков, а также в фармацевтических целях. Стандарты и рекомендации предъявляют все более строгие требования кмутность (NTU)иTSS (мг/л).

Практический опыт показал, что многие проблемы эффективности УФ-дезинфекциине вызвано неисправностью лампы или недостаточной мощностью, а неадекватным контролем качества воды в верхнем течении. Повышенные уровни взвешенных веществ и мутности блокируют и рассеивают УФ-излучение, не позволяя микроорганизмам получать достаточное воздействие.

В этом контекстеTDS – это в первую очередь параметр,-ориентированный на потребителя и связанный со вкусом., тогда какTSS – показатель инженерной безопасности. В системах УФ-дезинфекции влияние TSS на эффективность дезинфекции намного больше, чем TDS, однако его долгое время недооценивали.

Поэтому надлежащий контроль TSS необходим для обеспечения эффективной и надежной работы системы и представляет собой важнейший фактор безопасности в современной технике очистки воды.

3. При замене оборудования «конструкция системы важнее, чем оборудование»

Для покупателей установку УФ-обеззараживания воды следует рассматривать не как отдельное оборудование, а как систему, тесно взаимодействующую с состоянием качества воды. Игнорирование TSS и мутности часто приводит к скрытым долгосрочным издержкам,-таким как превышение микробной активности и сокращение срока службы лампы.

Будущие проекты по очистке воды должны иметь более комплексную перспективу:

Оценивайте среду, а не только характеристики:
Помимо требований к дозе УФ-излучения, необходимо обеспечить точные измерения TSS и мутности.

Ставьте стабильность выше максимальной производительности:
Высококачественные-УФ-системы должны быть спроектированы с достаточным резервированием, чтобы выдерживать колебания качества воды.

4. Какие уровни TSS и мутности следует контролировать в практических инженерных приложениях?

В системах УФ-обеззараживания воды не существует абсолютного показателя TSS или мутности, который был бы универсален для всех применений. Соответствующие диапазоны регулирования зависят от сценария применения, уровня микробного риска и резервирования конструкции системы.

Однако многолетняя-инженерная практика установила широко распространенные эталонные диапазоны, которые могут служить важным руководством при выборе и проектировании системы.

4.1 Рекомендуемые диапазоны регулирования в зависимости от применения (технические эталонные значения)

Приведенные выше данные взяты из последних данных Китая и относятся к ним.Стандарты качества питьевой воды (GB 5749-2022)иПравила проектирования систем очистки промышленной оборотной охлаждающей воды (GB/T 50050).