UV-afvandsbehandling: Desinfektion & miljøbeskyttelse

I september 1999 udgav Environmental Protection Agency (EPA) en teknologisk faktaark, der beskrev ultraviolett desinfektion af afvand. Desinfektion er den primære metode til at ødelægge organismer i afvand for at sikre, at vandbårne sygdomme ikke spredes ud i miljøet. Sygdomme såsom typhus, cholera og infektøs hepatit er blot nogle af farerne, der er forbundet med ubehandlet eller forkert behandlet afvand.

Beskrivelse

Et UV-desinfektionssystem ødelægger en organisms evne til at reproducere. Systemet består af tre hovedkomponenter: kviksølvbue-lamper, en reaktor og ballaster.

Den optimale bølgelængde til at ødelægge mikroorganismer ligger mellem 250 og 270 nm. Kviksølvbue-lampen udsender en monokromatisk bølgelængde på 253,7 nm, hvilket gør dem meget effektive til denne opgave.

I reaktoren er en række kviksølvbue-lamper konfigureret sammen, så afvandet kan flyde forbi dem. Lamperne vil have en af to typer konfigurationer: kontakt og ikke-kontakt. I en kontakt-type reaktor er lamperne, indesluttet i et kvartsrør for at minimere afkøling, nedsenket i det flydende afvand. I en ikke-kontakt konfiguration er lamperne afhængt uden for et transparent rør, som indeholder det flydende afvand.

Ballasten i dette system er simpelthen en kontrolboks, der leverer en startspænding for lamperne og opretholder en kontinuerlig strøm.

Fordele og ulemper

UV-desinfektion har flere fordele. Den bruger ingen kemikalier, hvilket eliminerer farene ved transport, håndtering eller opbevaring af dem. Dette gør også processen miljøvenlig.

Ulemperne ved UV-desinfektion kan afgøre, om dette system er levedygtigt for en afvandsrensningsanlæg. Hvis niveauerne af forgylning og samlede suspenderede faste stoffer (TSS) er for høje, kan UV gøres ueffektiv. Niveauer over 30 mg/L anses for at være for høje. En anden overvejelse er omkostningerne. Standard kloreringsdesinfektion er billigere.

Anvendelighed

Tre kritiske faktorer kommer i betragtning, når man beslutter, om man vil bruge et UV-desinfektionssystem.

Reaktoren skal besidde tilstrækkelig radial blandning for at sikre, at alle organismer ordentligt udsættes for UV.

Intensiteten af UV-strålingen aftager over tid. Kvartsmanchetten i et kontakt-system kan også blive besmuttet på grund af partikler i afvandet, hvilket forårsager en reduktion i UV-styrken, der når organismerne.

Afvandets sammensætning påvirker effektiviteten af UV-strålingen. Som ovenfor nævnt, øger en højere koncentration af TSS mængden af UV-stråling, der er nødvendig for at neutralisere organismerne.

Drift og vedligeholdelse

Et passende vedligeholdelsesprogram er nødvendigt for at sikre, at et UV-system arbejder med maksimal effektivitet.

Overfladerne mellem lamperne og afvandet skal holdes rene. Almindelige rensere inkluderer citronsyre, eddike-løsninger og natriumhydrosulfit.

Systemkomponenter skal udskiftes efter et fast tidsplan: lamper hvert 12.000 arbejdstimer, ballaster hvert 10. år og kvartsmanchetter (i kontakt-systemer) hvert 5. år.

Omkostninger

Selvom UV-desinfektion er dyrere end klorering, er UV-desinfektion konkurrencedygtigt prissat, når deklorering er inkluderet. EPA angiver, at omkostningerne også er faldet på grund af forbedringer i lampe- og systemdesign.