Мікроорганізми, ДНК яких підпадає під вплив ультрафіолетового випромінювання з довжиною хвилі від 100 до 400 нм, гинуть або стають неактивними. Хвилі з довжиною 255-265 нм найбільш ефективно руйнують ДНК і РНК і є найсмертоноснішими; довжина хвилі 280 нм руйнує білки і ферменти. При оцінці потенціалу інактивації за стандарт приймається кількість енергії, що передається ультрафіолетом з довжиною хвилі 254 нм.
Для досягнення обеззараживающего ефекту потрібна наявність мінімальної дози ультрафіолетового випромінювання.
УФ-доза = УФ-інтенсивність * t-екпозиції = (мВтсек / см 2) * сек
Засоби ультрафіолетового випромінювання зазвичай встановлюються на фермах з вирощування смолта для дезінфекції морської і прісної води, а також використовуються для бактеріологічного контролю в системах замкнутого водопостачання (Rosenthal, 1981). Однак до того, як УФ-випромінювання досягне мішені, воно повинно пройти через товщу води. Застосування ультрафіолетового випромінювання в сильно замутненої воді, як це часто відбувається в системах замкнутого водопостачання, абсолютно неефективно, оскільки передача через водну товщу вкрай незначна, і таке випромінювання не здатне вбити жодного мікроорганізму. Тому, для прогнозування необхідної дози випромінювання, що проходить від джерела світла до цільового організму, слід визначити найменше очікуване пропускання ультрафіолету в оброблюваної воді.
Фактична доза УФ-випромінювання, що застосовується до потоку води, залежить від:
- Швидкості водного потоку (Q) і робочого об'єму генератора УФ;
- Інтенсивності лампи (включаючи втрати в кварцовому рукаві);
- Пропущення УФ-випромінювання в воді (% пропускання).
УФ-доза = УФ-інтенсивність * t-екпозиції * фактор переносу = УФ-інтенсивність * (Vемкості / Q) * a * exp (b *% пропускання) = # (мВтсек / см 2) * сек
Доза УФ-випромінювання для дезінфекції
Патогенний вірус анемії лососевих (ISA)
Вірус інфекційного некрозу гемопоетичної тканини (IHN)
Вірус інфекційного панкреатичного некрозу (IPN)
Герпесвірус канального сома
Герпесвірусна хвороба лососевих (Herpesvirus salmonis)
Синдром білих плям (збудник - бакуловірусів)
Для бактерій, пов'язаних з фрагментами рачків Артемій, відзначений механізм захисту через приховування в частинках. Для них недостатня дозозависимой інактивації в діапазоні 10-22 мВтсек / см 2. Отримані результати свідчать про можливу передачу патогенних бактерій на наземні ферми, навіть якщо проточну воду знезаразити УФ-випромінюванням. Крім того, досліди довели, що попередня фільтрація підвищує ефективність видалення бактерій. Розміри сітки 50 мкм привели до зростання ефективності очищення на більш ніж 5log10 одиниць. Це свідчить на користь попередньої фільтрації проточної води для видалення дрібних фрагментів ракоподібних і інших частинок, де бактерії здатні сховатися до початку дезінфекції УФ-випромінюванням.
Фільтрація і УФ-дезінфекція
Перевагами ультрафіолетового випромінювання є відсутність токсичних залишків і продуктів реакції, низька собівартість при знезараженні високоякісної води, простота експлуатації і технічного обслуговування і мінімальні вимоги по розміщенню. При цьому слід регулярно проводити механічну або хімічну чистку кварцових рукавів, щоб уникнути засмічення.
Основним недоліком УФ дезінфекції споруд на рибницьких фермах виступає неефективність в боротьбі з основними патогенними вірусами риб. Цей недолік здатний обмежити використання ультрафіолетового випромінювання в майбутньому, оскільки боротьба з вірусами стає важливою превентивним заходом на фермах з розведення риби і креветок.
Види ламп для УФ-випромінювання
- Низький тиск, низька інтенсивність (стара технологія)
- Низький тиск, висока інтенсивність (новітня технологія)
- Середній тиск, висока інтенсивність (нова технологія)
Потужність УФ-випромінювання постійно погіршується з моменту першого включення. Припустимо, що в загальному падіння потужності складе 3% в місяць або 40% в рік. Температура повітря також впливає на потужність УФ-випромінювання. Вихідна потужність УФ-випромінювання дорівнює 100% при 38 ° C; при 0 ° C вона становить всього 10% від потужності при 38 ° C. Проблему можна вирішити за допомогою кварцових рукавів, які створюють тепловий кишеню навколо УФ-лампи і зберігають потужність, близьку до її максимального потенціалу. Кварцовий рукав скоротить потужність пристрою тільки на 5% через коефіцієнта пропускання самого рукава. Витрата на заміну ламп в приладах для УФ-випромінювання може виявитися значним, особливо в порівнянні з іншими методами стерилізації та дезінфекції. Як правило, заміну УФ-лампи слід проводити, принаймні, один раз на рік.
Порівняння приладів для УФ-випромінювання
Крім дезінфекції, лампи середнього тиску можуть:
- фотоокіслять органічний вуглець при довжині хвиль, що дорівнює 185 нм,
- створювати гідроксильні радикали (хо), що призводить до розпаду органічних молекул
- перетворювати нітрат в нітрит, якщо ви не встановили спеціальний кварцовий рукав для фільтрації.
Кожухотрубні (Tube-and-Shell) конструкцію, що знаходиться під тиском, слід вибирати, коли в трубі необхідно зберегти тиск води. Як правило, вона функціонує при втраті напору води> 0.2-1.0 метра.
Конструкцію «відкритого каналу» (Open Channel) без тиску слід вибирати в разі малого напору води.
-
Ozonation and UV Disinfection. Steven Summerfelt Brian Vinci Freshwater Institute, Shepherdstown, WV
Озонування води в УЗВ
Порівняння економіки і екологічності моделей УЗВ і Садковий системи для вирощування Атлантичного лосося
Видалення твердих частинок з холодноводного УЗВ. Порівняння гідроциклону з відстійником радіального типу
Пісочні біофільтри з псевдозрідженим шаром 2 частина
Пісочні біофільтри з псевдозрідженим шаром 1 частина