Про УФ-обеззараживание воды в бассейне

Ультрафиолетовым технологиям уже более века – они широко применяются для обеззараживания воды, обработки воздуха и поверхностей.

Принцип действия основан на способности УФ-излучения вызывать фотохимические превращения в облучаемой среде. Так, например, при обработке воды ультрафиолетовое излучение наносит необратимые повреждения патогенным микроорганизмам, приводя к их гибели.

ДАВЛЕНИЕ: среднее VS низкое

Для бассейнов используются установки с ультрафиолетовыми ртутными лампы низкого и среднего давления - причем, львиную долю бассейнового рынка занимают установки с лампами низкого давления. Главное различие этих ламп в спектре излучения. Лампы низкого давления 95% энергии излучают на длине волны 253,7 нм – поэтому их называют монохромными. Лампы среднего давления – широкодиапазонные, они излучают на длинах волн в диапазоне от 200 до 400 нм.

Лампы по-разному действуют на микроорганизмы. Излучение ламп низкого давления узконаправленно и воздействует только на ДНК клеток, блокируя их способность к делению, что в итоге приводит к их гибели. Лампы среднего давления, помимо ДНК, разрушают и клеточные мембраны, вызывая необратимые повреждения.

Известно, что бактерии обладают способностью к фоторекомбинации – и даже при повреждениях ДНК способны восстанавливать поврежденные участки. На это часто указывают производители УФ-оборудования с лампами среднего давления, презентуя как конкурентное преимущество.

Но в реальности проблема фоторекомбинации микроорганизмов почти неактуальна для бассейнов, так как УФ-обработка в плавательных бассейнах не используется самостоятельно, а всегда в сочетании – обычно с хлорированием.

Поэтому несмотря на эти различия, можно сказать, что в плане дезинфекции оба вида ламп сопоставимы по эффективности.

В чем же разница?

Преимущества ламп среднего давления становятся очевидны в бассейнах, использующих хлор.

В бассейне бактерии и вирусы далеко не единственная проблема. Купальщики привносят большое количество примесей, которые реагируя с хлором, образуют вторичные продукты дезинфекции. Значительную их часть составляют хлорамины – соединения хлора с азотистыми соединениями, которые входит в состав биологических жидкостей – пота и мочи. Их накопление в воде бассейнов – частая причина жалоб посетителей бассейна на неприятный запах, аллергию и раздражение слизистых. Кроме того, ряд исследований ассоциирует хлорамины с развитием астмы и других респираторных болезней. Именно хлорамины составляют показатель связанного хлора, который теперь входит в программу производственного контроля бассейнов согласно СП 2.1.3678-20 и подлежит обязательному мониторингу. 

Хлорамины разрушаются под воздействием УФ-излучения в диапазоне 300-400 нм, поэтому ультрафиолетовые установки с лампами среднего давления – эффективный инструмент в борьбе с хлораминами. Оптимальные длины волн для поглощения хлораминов:

  • Монохлорамин - 245 нм
  • Дихлорамин - 297 нм
  • Трихлорамин - 260 и 340 нм

Именно поэтому проблема хлораминов фактически неактуальна для откытых бассейнов в жарком, солнечном климате - хлорамины (особенно ди- и трихлорамин) разрушаются под воздействием солнечного света, который содержит в том числе излучение УФ-диапазона (290 - 400 нм).

Ультрафиолетовое излучение ламп низкого давления, которые излучают на длине волны 254 нм, воздействует только на монохлорамин, приводя к накоплению ди- и трихлорамина. 

Для снижения уровня связанного хлора (хлораминов) в воде бассейнов до требуемых значений (менее 0,2 мг/л) доза УФ-облучения должна соответствовать 60 мДж/см2.

А что с хлором?

омимо отличий в спектре излучения, лампы среднего давления меньше по габаритам, поэтому установки компактны и проще вписываются в ограниченные по размерам технические помещения.

Срок службы ламп низкого давления – 9000 - 12 000 часов. Это 1-1,4 года в режиме непрерывной эксплуатации.

Лампы среднего давления раньше имели очень короткий срок службы – порядка 4000 - 6000 часов, и это было их существенным недостатком в сочетании с более высокой стоимостью. Современные лампы среднего давления имеют срок службы около 10 000 часов, что сопоставимо с лампами низкого давления.

Так как лампы среднего давления имеют более высокую температуру работы, кварцевые чехлы ламп в большей степени подвержены обрастанию отложениям. Поэтому производители обычно поставляют эти установки с предустановленной системой очистки чехлов (механической или химической).

Также, учитывая, что для удаления хлораминов требуется более высокая доза УФ-излучения, установки с лампами среднего давления имеют более высокие показатели энергопотребления. Для сравнения, УФ-установка на 50 м3/час с лампами низкого давления потребляет 240 Вт, а с лампами среднего давления - 1 кВт. 

Технические и эксплуатационные отличия

Помимо отличий в спектре излучения, лампы среднего давления меньше по габаритам, поэтому установки компактны и проще вписываются в ограниченные по размерам технические помещения.

Срок службы ламп низкого давления – 9000 - 12 000 часов. Это 1-1,4 года в режиме непрерывной эксплуатации.

Лампы среднего давления раньше имели очень короткий срок службы – порядка 4000 - 6000 часов, и это было их существенным недостатком в сочетании с более высокой стоимостью. Современные лампы среднего давления имеют срок службы около 10 000 часов, что сопоставимо с лампами низкого давления.

Так как лампы среднего давления имеют более высокую температуру работы, кварцевые чехлы ламп в большей степени подвержены обрастанию отложениям. Поэтому производители обычно поставляют эти установки с предустановленной системой очистки чехлов (механической или химической).

Также, учитывая, что для удаления хлораминов требуется более высокая доза УФ-излучения, установки с лампами среднего давления имеют более высокие показатели энергопотребления. Для сравнения, УФ-установка на 50 м3/час с лампами низкого давления потребляет 240 Вт, а с лампами среднего давления - 1 кВт. 

Какие лампы все-таки лучше?

И лампы низкого давления, и среднего имеют свои преимущества и технологические особенности.

Сказать, какие лучше нельзя – потому что они отличаются технологически, и выбор необходимо делать, отталкиваясь от задач, которые диктует нам тип и параметры бассейна, условия и режим его эксплуатации и т.д. Но в самом общем приближении можно сказать, что лампы среднего давления – это хороший вариант для закрытого общественного бассейна, где используется хлор. 

Ксения Добровольская
Специалист по развитию продукта
XENOZONE Инженерно-технический центр "Комплексные исследования"
Перепечатка материалов возможна с указанием первоисточника