TZWTechnologiezentrum Wasser - Außenstelle Dresden
Dezynfekcja Wody Przeznaczonej do Spożycia i Urządzeń do jej Uzdatniania
Środki i metody dezynfekcji– mechanizmy działania
Dr inż. Burkhard WrickeE-mail: [email protected]
29/10/2007 - Fulda
TZWTechnologiezentrum Wasser - Außenstelle Dresden
Punkty prezentacji
• Wymogi podstawowe• Dezynfekcja przy zastosowaniu
substancji chemicznych- Chlor i podchloryn- Dwutlenek chloru- Ozon
• Dezynfekcja promieniami UV• Zakres zastosowania środków i metod
dezynfekcji
TZWTechnologiezentrum Wasser - Außenstelle Dresden
Cel dezynfekcji
Zmniejszenie liczby lub inaktywacja
organizmów chorobotwórczych (wirusów,
bakterii i pasożytów) oraz mikroorganizmów
niespecyficznych (niechorobotwórczych)
Wymogi podstawowe
TZWTechnologiezentrum Wasser - Außenstelle Dresden
Czynniki wpływające na skuteczność dezynfekcji:
Wymogi podstawowe
• Odporność mikroorganizmów
• Rodzaj środka lub metody dezynfekcji
• Stężenie substancji dezynfekującej
• Czas działania środka dezynfekującego
TZWTechnologiezentrum Wasser - Außenstelle Dresden
Wymogi podstawowe
1 O3 1°C pH 7,02 HOCl 15°C pH 6,03 ClO2 15°C pH 7,04 OCl- 15°C pH 10,05 NHCl2 15°C pH 4,56 NH2Cl 15°C pH 9,0
Inaktywacja E.coli (ATCC 11229) za pomocą poszczególnych środków dezynfekujących (Hoff i Geldreich 1980, z Brunnera 1992)
TZWTechnologiezentrum Wasser - Außenstelle Dresden
Wymogi podstawowe
1 E.coli 1°C pH 7,02 Polio 1 20°C pH 7,23 G. lamblia 25°C pH 7,24 G. muris 25°C pH 7,05 G. lamblia 5°C pH 7,06 G. muris 5°C pH 7,07 E.hystolytica
Inaktywacja poszczególnych mikroorganizmów za pomocą ozonu(Brunner 1992)
TZWTechnologiezentrum Wasser - Außenstelle Dresden
Wymogi podstawowe
Podstawy: Model: Chick – Watson
ln N/No = - K .cn.t
dN/dt = - K . No . cn
K = stała specyficzna dla organizmów i środków dezynfekcji N = liczba organizmów No = liczba organizmów w czasie t = 0 c = stężenie substancji utleniających t = czas inaktywacji dla redukcji x-log n = współczynnik rozcieńczenia (często = 1)
c . t = K
Koncepcja: c x t
TZWTechnologiezentrum Wasser - Außenstelle Dresden
Wymogi podstawowe
Wartości c x t dla redukcji mikroorganizmów o 99 % za pomocą ozonu; (Wartości c x t zostały podane w mg x min/l) [z 3]
Mikroorganizm c x t pH Temperatura °C
E.Coli 0,02 6 – 7 5
Polio 1 0,1 – 0,2 6 – 7 5
Rotawirus 0,006 – 0,06 6 – 7 5
Gardia lamblia 0,5 – 0,6 6 – 7 5
Gardia muris 1,8 – 2,0 6 – 7 5
Cryptosporidium 3,5 – 10 7 25
TZWTechnologiezentrum Wasser - Außenstelle Dresden
Wymogi podstawowe
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
0 5 10 15 20 25
Zawartość ciał stałych (mg/L)
Sto
pie
ń p
rze
żyw
aln
oś
ci
E.c
oli
(Z
/mL
)
2500 Z/mL
E.coli-na wyjściuStężenie1500 Z/mL
Stopień przeżywalności E.coli przy ozonowaniu (0,4 mgO3/l po 10 min) w zależności od zawartości ciał stałych w wodzie (po [4])
TZWTechnologiezentrum Wasser - Außenstelle Dresden
Wymogi podstawowe
Warunki dla zapewnienia dezynfekcji:
• Możliwie jak najmniejsza liczba cząstek stałych
w wodzie
• Odpowiedni czas działania środka
dezynfekującego lub promieniowania UV
• Zapewnienie wymaganej dawki
TZWTechnologiezentrum Wasser - Außenstelle Dresden
Wymogi podstawowe
Wymogi w zakresie środków i metod dezynfekcji (fragment) Lit: Federalne Pismo Zdrowotne - 8 (2007) S. 1105 – 1107
• Składniki środków dezynfekujących muszą być znane.
• Skuteczność dezynfekcji musi być co najmniej taka sama jak dotychczasowo dozwolonych środków.
• Utrzymanie warunków koniecznych dla skutecznej dezynfekcji musi podlegać kontroli.
• Odpowiednie produkty reakcji oraz zanieczyszczenia muszą zostać zidentyfikowane.
TZWTechnologiezentrum Wasser - Außenstelle Dresden
Dezynfekcja przy zastosowaniu substancji chemicznych
Mechanizmy działania utleniania w dezynfekcji chemicznej
• Nieodwracalne zmiany płaszcza zewnętrznego
oraz
• Rozbicie wewnętrznych struktur komórkowych
białek i kwasów nukleinowych
TZWTechnologiezentrum Wasser - Außenstelle Dresden
Dezynfekcja przy zastosowaniu substancji chemicznych
Lista substancji oraz metod dezynfekcji na podstawie § 11 Rozporządzenia ws. Wody do Spożycia z 2001r., Cz. III dopuszczone chemiczne środki dezynfekcyjne, Pkt. c Środki do uzdatniania wody
Nazwa Dopuszczalna ilość
mg/l
Wartość graniczna
po uzdatnieni
u
mg/l
Średnia zawartość
po uzdatnieniu
mg/l
Obliczany jako
Wartości graniczne
dla produktów reakcji
mg/l
Obliczane jako
najwyższe dopuszczlne
wartości
Chlor, 1,2 0,3 0,1 freies
Chlor
Trihalogenom
etan
Podchloryn
wapnia i
podchloryn
sodu
6,0 1) 6,0 1) 0,05
Dwutlenek
chloru
0,4 0,2 0,05 ClO2 0,2 2) Chloryn
Ozon 10 0,05 O3 0,01 Bromian
l) Wyjątek: w przypadku braku możliwości zapewnienia dezynfekcji lub gdy na skuteczność dezynfekcji czasowo wpływa obecność amoniaku
2) Wymóg usunięcia z listy
TZWTechnologiezentrum Wasser - Außenstelle Dresden
Dezynfekcja przy zastosowaniu substancji chemicznych
Lista substancji oraz metod dezynfekcji na podstawie § 11 Rozporządzenia ws. Wody do Spożycia z 2001r – dopuszczone metody chemicznej dezynfekcji
Metoda dezynfekcji1) Cel zastosowania Normy i instrukcje techniczne
Dozowanie roztworu chloru gazowego Dezynfekcja Instrukcje DVGW W 296,
W 623
Dozowanie roztworu podchlorynu sodu i
podchlorynu wapnia
Dezynfekcja Instrukcje DVGW W 296,
W 623
Przetwarzanie elektrolityczne i dozowanie
chloru w miejscu zastosowania
Dezynfekcja Instrukcje DVGW W 296,
W 623, projekt W 229
Dozowanie roztworu dwutlenku chloru w
miejscu zastosowania
Dezynfekcja Arkusz roboczy DVGW W 224
Instrukcja DVGW W 624
Wytwarzanie i dozowanie ozonu i roztworu
ozonu w miejscu zastosowania
Dezynfekcja, utlenianie Instrukcje DVGW W 225,
W 296, W 625
1) W stosowaniu metod dezynfekcji wody powierzchniowej lub wody, na którą może wpływać woda
powierzchniowa, należy mieć na uwadze oderwanie cząsteczek. W procesie tym wartości mętności nie mogą przekraczać 0,1 - 0,2 FNU –(formalnie wskazane przez UBA w 1997r.).
TZWTechnologiezentrum Wasser - Außenstelle Dresden
Dezynfekcja przy zastosowaniu substancji chemicznych – chlor i podchloryn
Technika stosowania chloru
• Dozowanie chloru (DIN EN 937, W623)
• Dozowanie podchlorynu sodu (DIN EN 901, W623)
• Dozowanie podchlorynu wapnia (DIN EN 900, W623)
• Przetwarzanie elektrolityczne i dozowanie chloru gazowego, roztworów chloru i roztworów podchlorynu sodu (W229, W623)
TZWTechnologiezentrum Wasser - Außenstelle Dresden
Urządzenie dozujące podchloryn sodu wraz z pompą dozującą Natriumhypochlorit mit Dosier-pumpe
Dezynfekcja przy zastosowaniu substancji chemicznych – chlor i podchloryn
TZWTechnologiezentrum Wasser - Außenstelle Dresden
Urządzenie dozujące, regulujące i mierzące podawanie chloru gazowego w stacji uzdatniania wody (w: Roeske, Wallace i Tiernan (1992))
Dezynfekcja przy zastosowaniu substancji chemicznych – chlor i podchloryn
TZWTechnologiezentrum Wasser - Außenstelle Dresden
Przetwarzanie elektrolityczne i dozowanie chloru gazowego, roztworów chloru i
roztworów podchlorynu sodu
Komora elektrolityczna Elektroliza membranowa
Podchlorynu sodu
Kwasu solnego
Dezynfekcja przy zastosowaniu substancji chemicznych – chlor i podchloryn
TZWTechnologiezentrum Wasser - Außenstelle Dresden
Dezynfekcja przy zastosowaniu substancji chemicznych – chlor i podchloryn
Zasada działania urządzania do otrzymywania chloru metodą elektrolizy w elektrolizerze jednokomorowym
TZWTechnologiezentrum Wasser - Außenstelle Dresden
Zasada działania urządzania do otrzymywania chloru metodą elektrolizy w dzielonym elektrolizerze membranowym przy użyciu
podchlorynu sodu oraz alkalicznego roztworu chlorku sodu
Dezynfekcja przy zastosowaniu substancji chemicznych – chlor i podchloryn
TZWTechnologiezentrum Wasser - Außenstelle Dresden
Dezynfekcja przy zastosowaniu substancji chemicznych – chlor i podchloryn
Zasada działania urządzania do otrzymywania chloru metodą elektrolizy w dzielonym elektrolizerze membranowym kwasem solnym
TZWTechnologiezentrum Wasser - Außenstelle Dresden
Dezynfekcja przy zastosowaniu substancji chemicznych – chlor i podchloryn
Wymogi przy zastosowaniu metody elektrolizy na miejscu• Wytwarzanie stosowanych substancji chemicznych (NaCl,
HCl) musi spełniać odpowiednie normy (DIN EN 14805 lub DIN EN 973).
• Substancje przeciwzbrylające w NaCl mogą prowadzić do zakłóceń.
• Produkowane substancje chemiczne (chlor, podchloryn) muszą spełniać odpowiednie normy (DIN EN 937 lub DIN EN 901).
• Producent urządzenia musi wykazać, że wyprodukowany roztwór dozowany spełnia odpowiednie wymogi.
• Produkcja wodnego roztworu NaCl z roztworów NaCl- wymaga zastosowania dejonizowanej lub zmiękczonej wody.
• Wymagane jest regularne mycie elektrod.
TZWTechnologiezentrum Wasser - Außenstelle Dresden
Dezynfekcja przy zastosowaniu substancji chemicznych – chlor i podchloryn
Stężenia roztworów dozowanych
• dostępny na rynku roztwór podchlorynu sodu 150 g/l chloru wolnego
• Elektrolizer membranowy1)
20 – 30 g/l chloru wolnego
• Elektrolizer jednokomorowy
5 – 8 g/l chloru wolnego
1) przy użyciu rozcieńczonego kwasu solnego lub roztworu podchlorynu sodu - ok. 1g /l
TZWTechnologiezentrum Wasser - Außenstelle Dresden
Dezynfekcja przy zastosowaniu substancji chemicznych – chlor i podchloryn
Reakcje chloru przy podawaniu do wody
Cl2 + H2O HOCl + HCl NaOCl + H2O HOCl + NaOH HOCl + H2O H3O
+ + OCl-
TZWTechnologiezentrum Wasser - Außenstelle Dresden
Dezynfekcja przy zastosowaniu substancji chemicznych – chlor i podchloryn
Cl2-HClO-ClO- Równowaga w wodzie przy wprowadzeniu Cl2 z [Cl-] = 1mval/l (w: Axt 1970)
TZWTechnologiezentrum Wasser - Außenstelle Dresden
Dezynfekcja przy zastosowaniu substancji chemicznych – chlor i podchloryn
Reakcje chloru z amoniakiem
NH4+ + HOCl NH2Cl + H2O
NH2Cl + HOCl NHCl2 + H2O
NHCl + HOCl NCl3 + H2O
TZWTechnologiezentrum Wasser - Außenstelle Dresden
Dezynfekcja przy zastosowaniu substancji chemicznych – chlor i podchloryn
Schemat: Punkt przełomowy chlorowania
TZWTechnologiezentrum Wasser - Außenstelle Dresden
Dezynfekcja przy zastosowaniu substancji chemicznych – chlor i podchloryn
Prekursorzy i produkty reakcji chloru
Prekursorzy Produkty reakcji - Substancje humusowe (DOC) - Glony - Pozakomórkowe produkty
glonów
- Trihalogenometany (Haloformy) Chloroform Bromoform Monobromdiochlormetan Dibromonochlormetan
- Kwas trichlorooctowy
- AOX (adsorbowalne organicznie
związane chlorowce)
TZWTechnologiezentrum Wasser - Außenstelle Dresden
Dezynfekcja przy zastosowaniu substancji chemicznych – chlor i podchloryn
Czynniki wpływające na powstawanie haloformów
• stężenie i rodzaj prekursorów
• wartość pH
• temperatura
• stężenie bromków
TZWTechnologiezentrum Wasser - Außenstelle Dresden
Dezynfekcja przy zastosowaniu substancji chemicznych – chlor i podchloryn
0
10
20
30
40
50
0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4
DOC [mg/L]
TH
M [
mg
/m³]
og
ółe
m
Stacja uzdatniania A
Stacja uzdatniania B
Stacja uzdatniania C
Minimalna zawartość THM-ów po 24 godzinach w wybranych stacjach uzdatniania wody
TZWTechnologiezentrum Wasser - Außenstelle Dresden
Dezynfekcja przy zastosowaniu substancji chemicznych – chlor i podchloryn
010
2030
405060
7080
90100
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
Chlordosis in mg/l
Tri
halo
gen
meth
an
e i
n µ
g/l
Reaktionszeit 0,5 h
Reaktionszeit 48 h
Przykład powstawania trihalogenometanów w zależności od dawki chloru i czasu reakcji (SAK254 nm = 1,55m-1; minimalna dawka chloru = 0,32 mg/l (aus [18])
TZWTechnologiezentrum Wasser - Außenstelle Dresden
Dezynfekcja przy zastosowaniu substancji chemicznych – chlor i podchloryn
0
5
10
15
20
25
30
Stę
żen
ie T
HM
-ów
w µ
g/l
ohne 1,07 Cl2
Verm.-faktor f (48 h)Summe THM (0,5h)
Summe THM (48 h)
Środek dezynfekujący w mg/l
WODA C (DOC = 1,8 mg/l) - Uzdatnianie wody ze zbiornika retencyjnego
Wpływ dozowania chloru lub dwutlenku chloru na ponowne zanieczyszczenie i powstawanie THM-ów – Uzdatnianie wody ze zbiornika retencyjnego - [wg Petzoldt]
TZWTechnologiezentrum Wasser - Außenstelle Dresden
Uzasadnienie dla zwiększenia dozowania dwutlenku chloru
• Unikanie lub zmniejszenie
powstawania THM-ów
• Lepsze działanie przy wyższych wartościach pH – w porównaniu do chloru
• Mniejszy wpływ smaku i zapachu - przy uzdatnianiu wody powierzchniowej
• Przestarzała technika produkcji i dozowania
Dezynfekcja przy zastosowaniu substancji chemicznych – dwutlenek chloru
TZWTechnologiezentrum Wasser - Außenstelle Dresden
400
600
800
1000
1200
2 4 6 8 10 12
wartość pH
Po
ten
cjał
red
ox
[mV
] Cl2/Cl- ClO2/ClO2-
Potencjał redox: dwutlenek chloru i chloru w zależności od wartości pH
Dezynfekcja przy zastosowaniu substancji chemicznych – dwutlenek chloru
TZWTechnologiezentrum Wasser - Außenstelle Dresden
Porównanie własności i wartości granicznych chloru i dwutlenku chloru
Własności Chlor Dwutlenek chloru
Rozpuszczalność w wodzie
(10°C, 1 bar)
10 g/l ok. 30 g/l
Hydroliza, dysocjacja HClO, HCl
H+ ClO-
brak, gaz rozpuszczony w wodzie
Smak i zapach 0,05 mg/l od 0,08 mg/l
Wielkość dawki 1,2 – 6 mg/l max. 0,4 mg/l
Wartości graniczne w wodzie do spożycia
min. 0,1 mg/l
max. 0,3 mg/l
min. 0,05 mg/l
max. 0,2 mg/l
Dezynfekcja przy zastosowaniu substancji chemicznych – dwutlenek chloru
TZWTechnologiezentrum Wasser - Außenstelle Dresden
Chloryn/Kwas 5 NaClO2 + 4 HCl 4 ClO2 + 5 NaCl + 2H2O
Chloryn/Chlor 2 NaClO2 + Cl2 2 ClO2 + 2 NaCl
Chloryn/Nadsiarczan sodu
2 NaClO2 + Na2S2O8 2 ClO2 + 2 Na2SO4
Postępowanie przy produkcji dwutlenku chloru
Dezynfekcja przy zastosowaniu substancji chemicznych – dwutlenek chloru
TZWTechnologiezentrum Wasser - Außenstelle Dresden
Generator dwutlenku chloru (źródło: www.prominent.de)
Dezynfekcja przy zastosowaniu substancji chemicznych – dwutlenek chloru
TZWTechnologiezentrum Wasser - Außenstelle Dresden
Powstawanie chlorynu: ClO2 + e = ClO2
- Powstawanie chloranu: 6 ClO2 + 3 H2O = 5 HClO3 + HCl
Reakcje dwutlenku chloru
Dezynfekcja przy zastosowaniu substancji chemicznych – dwutlenek chloru
TZWTechnologiezentrum Wasser - Außenstelle Dresden
Powstawanie chlorynu przy różnych wartościach pH
0
50
100
150
200
250
0 0,5 1 1,5 2 2,5 3DOC w mg/L
Ch
lory
n w
µg
/L
pH = 8,3 (ClO2: 0,4 mg/L;
Kontaktzeit: 0,5 h)
pH = 5,4 (ClO2: 0,4 mg/L;Kontaktzeit. 0,5 h)
Dezynfekcja przy zastosowaniu substancji chemicznych – dwutlenek chloru
TZWTechnologiezentrum Wasser - Außenstelle Dresden
0
0,05
0,1
0,15
0,2
0 20 40 60 80 100
Czas transportu w godz.
Stęż
enie
ClO
2 lu
b C
lO2-
[mg/
l]
Chlorit
Chlordioxid
Redukcja stężenia dwutlenku chloru i zwiększenie się stężenia chlorynu w czasie
Dezynfekcja przy zastosowaniu substancji chemicznych – dwutlenek chloru
TZWTechnologiezentrum Wasser - Außenstelle Dresden
-40
-30
-20
-10
0
10
20
A B C D E F
Stacja uzdatniania wody
Ró
żnic
a w
po
wst
awan
iu c
hlo
ryn
u w
% Czas kontaktu: 0,5 h
Czas kontaktu: 24 h
Względne powstawanie chloru (zależnie od dawki dwutlenku chloru)
pod wpływem działania chloru
Dezynfekcja przy zastosowaniu substancji chemicznych – dwutlenek chloru
TZWTechnologiezentrum Wasser - Außenstelle Dresden
Reakcje chemiczne z substancjami zawartymi w wodzie
Chlor Dwutlenek chloru
Amoniak Chloramina Brak reakcji
Fenole Chlorfenol Utlenianie
Substancje humusowe
Chlorowanie, THM, AOX
Utlenianie
Żelazo-II, Mangan-II
Utlenianie Utlenianie
Dezynfekcja przy zastosowaniu substancji chemicznych – dwutlenek chloru
TZWTechnologiezentrum Wasser - Außenstelle Dresden
Produkcja prąduok. 10 kV
Powietrze
Uzdatnianie powietrza-Uszczelnienie i uzdatnienie wstępne; Odwilżenie powietrza
Gaz pozbawiony ołowiu
Woda zimna Woda zimna
Generator ozonu
Usuwanie pozostałości ozonu
Woda
System wejściowy
Woda zawierająca ozon
Gaz zawierający ozon
Reaktor
Uzdatniona woda
Schemat: Urządzenie do wytwarzania ozonu
Dezynfekcja przy zastosowaniu substancji chemicznych – Ozon
TZWTechnologiezentrum Wasser - Außenstelle Dresden
Dezynfekcja przy zastosowaniu substancji chemicznych – Ozon
Istotne cele dezynfekcji ozonem ramach uzdatniania wody do spożycia
Dezynfekcja Wysoka skuteczność również przy wirusach
Zmniejszenie liczby Giardia i Cryptosporidium
Utlenianie organicznych substancji śladowych
Usunięcie smaku i zapachu
Utlenianie związków polarnych, które poprzez absorpcję na węglu aktywnym nie mogą lub tylko w niewielkim stopniu mogą zostać wyeliminowane
Utlenianie nieorganicznych substancji śladowych
Wysokie działanie utleniające
Zastosowanie przede wszystkim, gdy przy tlenie lub KMnO4 efekt jest ograniczony
Lepsza biodegradowalność organicznych składników wody
Lepsze usuwanie DOC
Powstawanie mikrocząstek Zmniejszenie dawki flokulantów
Lepsze usuwanie mikrocząstek
TZWTechnologiezentrum Wasser - Außenstelle Dresden
Dezynfekcja przy zastosowaniu substancji chemicznych – Ozon
Wymogi w zakresie ozonowania dla zapewnienia dezynfekcji
Wcześniejsza koncepcja: 0,4 mg/l O3 po 4 min (10 min)
Nowe założenie: koncepcja: c x t
TZWTechnologiezentrum Wasser - Außenstelle Dresden
Dezynfekcja promieniami UV
Mechanizm skuteczności dezynfekcji promieniami UV
TZWTechnologiezentrum Wasser - Außenstelle Dresden
Dezynfekcja promieniami UV
Lista substancji oraz metod dezynfekcji na podstawie § 11 Rozporządzenia ws. Wody do Spożycia z 2001r., Cz. II Metody dezynfekcji• Dezynfekcja promieniami UV (240 – 290 nm) • Użycie jedynie zgodnie z normami technicznymi (W294-1 do
3 oraz Ö-Norm (normy austriackie), skontrolowane urządzenia (wg norm austriackich skontrolowane urządzenia muszą spełnić dalsze warunki)
• Sprawdzona skuteczność dezynfekcji odpowiadająca promieniowaniu = 400 J/m2 (w odniesieniu do 254 nm)
• Kontrola starszych urządzeń (urządzenia działające przed 1.1.2003r. jedynie po pozytywnej kontroli mogą być stosowane przez kolejne 5 lat).
TZWTechnologiezentrum Wasser - Außenstelle Dresden
Dezynfekcja promieniami UV
UV – rodzaje promieniowania
Promiennik niskociśnieniowy (ND9)
Wysokowydajny promiennik niskociśnieniowy (HND9)
Promiennik średniociśnieniowy (MDS)
Temperatura pracy 50°C 90°C 900°C
Pobór prądu elektrycznego
0,3 – 0,5 W/cm 2-3 W/cm Ca. 100 W/cm
Emisja 253,7nm, ca. 0,1 W/cm 253,7 nm,
0,3-0,5 W/cm
200 – 300 nm,
5 – 10 W/cm
< 2400 nm - wykluczone
Zalety/wady Niska gęstość mocy Wyższa gęstość mocy, dłuższy czas osiągania wysokiej wydajności
Bardzo wysoka gęstość mocy, szybka regulacja, ale wysokie zużycie energii
Zakres zastosowania Tylko dla urządzeń UV o niskich przepływach
Urządzenia dla każdej wielkości
Preferowany przy dużych przepływach
TZWTechnologiezentrum Wasser - Außenstelle Dresden
Dezynfekcja promieniami UV
Rozkład widma emisji promiennika niskociśnieniowego (NDS)
TZWTechnologiezentrum Wasser - Außenstelle Dresden
Dezynfekcja promieniami UV
Rozkład widma emisji promiennika średniociśnieniowego (MDS).
TZWTechnologiezentrum Wasser - Außenstelle Dresden
Dezynfekcja promieniami UV
Schemat urządzenia do dezynfekcji promieniami UV z funkcją monitorowania promieniowania, średniej wartości promieniowania oraz jego przepływu (po lewej). Na rysunku po prawej stronie zaprezentowano: promiennik UV, płaszcz zewnętrzny, przestrzeń promieniowania i czujnik monitorujący promieniowanie UV.
TZWTechnologiezentrum Wasser - Außenstelle Dresden
Dezynfekcja promieniami UV
Przykłady urządzeń do dezynfekcji promieniami UV w zakresie zaopatrzenia w wodę (Źródła: www.wedeco.de; www.trojanuv.com)
TZWTechnologiezentrum Wasser - Außenstelle Dresden
Dezynfekcja promieniami UV
Czujnik pomiarowy zgodny z normą - arkuszem roboczym W 294 i przykład radiometru (148 (2007) Nr 13, S 20)
TZWTechnologiezentrum Wasser - Außenstelle Dresden
Dezynfekcja promieniami UV
Schemat badania biodozymetrycznego (bbr 03/03 S. 65)
TZWTechnologiezentrum Wasser - Außenstelle Dresden
Dezynfekcja promieniami UV
Wykres w trakcie pracy i wykres zdolności procesu dla urządzenia do dezynfekcji promieniami UV na podstawie arkusza roboczego DVGW- W 294. (Przykład z W294-1)
TZWTechnologiezentrum Wasser - Außenstelle Dresden
Metoda dezynfekcji
Bak-terie
Parasożyty
Viren
Giardia Cryptosporidium-sporidium
Chlor pH 7 0,08 40–230* Brak redudukcji 8–12*
Dwutlenek chloru 0,13 7 – 42* 40 2,8–8,4*
Ozon 0,02 0,6–1,0* 4,4 – 40* 0,9
Wartości c.t- dla redukcji o 2 log
Działanie dezynfekcji
TZWTechnologiezentrum Wasser - Außenstelle Dresden
Dezynfekcja Ilość środka Pozostałe stężenie
Wartość c.t
Dawka chloru 0,3 – 1,2 mg/l 0,1 mg/l
po 30 min
6 – 20
Dwutlenek chloru 0,2 – 0,4 mg/l 0,05 mg/l
po 30 min
4 – 7
Ozon 1 – 10 mg/l 0,4 mg/l po 10 min
7 – 50
Teoretyczne wartości c.t przy przeciętnych warunkach dezynfekcji w Niemczech
Działanie dezynfekcji
TZWTechnologiezentrum Wasser - Außenstelle Dresden
Mikroorganizmy Wymagana dawka promieniowanie (J/m²)
Dla redukcji o 2 log
Dla redukcji o 4 log
Adenowirus typ 40 1110 - Clostridium perfringens
950 -
Rotawirus SA-11 200 390 Poliovirus typ 1 150 300 E. coli 90 180 Cryptosporidium 60 - Giardia 50 -
Wymagana dawka promieniowania dla redukcji szczepów bakterii o 2 / 4 log (dane z literatury)
Działanie dezynfekcji
TZWTechnologiezentrum Wasser - Außenstelle Dresden
Środki/metody dezynfekcji
Zakres zastosowania
Dopuszczalna ilość środka
Najwyższe dopuszczalne stężenie po uzdtanieniu
Produkty uboczne Arkusze robocze DVGW
Chlor i związki chlory - pH < 8,0 - Amoniak <
0,1 mg/l
- DOC 2,5mg/l
- 1,2 mg/l Cl2 (6,0 mg/l Cl2)
- max. 0,3 mg/l Cl2 - min. 0,1 mg/l Cl2 (max. 0,6 mg/l Cl2)
- THM i inne związki chloro-organiczne
- substancje biodegradowalne
W 229, W 295, W 296 I W 623
Dwutlenek chloru - Zakres pH
- DOC 2,5mg/l - Mn < 5 µg/l
- 0,4 mg/l ClO2 - max. 0,2 mg/l ClO2 - min. 0,05 mg/l ClO2
- Chloryn - substancje
biodegradowalne
W 224 i W 624
Ozon
- Zakres pH - Nie jako
ostatni stopień uzdatniania
- 10 mg/l O3 - 0,05 mg/l O3 - Bromek - wzrost: substancji
biodegradowalnych
W 225 i W 625
Napromienianie promieniami UV
- Dopuszczenie (Świadectwo badania)
- woda biologicznie stabilna
- Fe < 50 µg/l - Mn < 20 µg/l - zdolność
rozpuszczania wapnia < 10 µg/l
W 294
Gotowanie W sytuacjach awryjnych
- - -
Zakres i skrajne warunki zastosowania środków i metod dezynfekcji
Top Related