Utilizarea Radiatiilor Ultraviolete in Scopul Tratarii Apelor Potabile

22
UNIVERSITATEA POLITEHNICA BUCURESTI FACULTATEA: STIINTA SI INGINERIA MATERIALELOR SPECIALIZARE: PROTECTIA MEDIULUI IN INDUSTRIA MATERIALELOR METALICE TITLUL PROIECTULUI UTILIZAREA RADIATIEI ULTRAVIOLETE IN SCOPUL TRATARII APELOR POTABILE

description

fgc

Transcript of Utilizarea Radiatiilor Ultraviolete in Scopul Tratarii Apelor Potabile

Page 1: Utilizarea Radiatiilor Ultraviolete in Scopul Tratarii Apelor Potabile

UNIVERSITATEA POLITEHNICA BUCURESTI

FACULTATEA:

STIINTA SI INGINERIA MATERIALELOR

SPECIALIZARE:

PROTECTIA MEDIULUI IN INDUSTRIA MATERIALELOR METALICE

TITLUL PROIECTULUI

UTILIZAREA RADIATIEI ULTRAVIOLETE IN SCOPUL TRATARII

APELOR POTABILE

CUPRINS

Page 2: Utilizarea Radiatiilor Ultraviolete in Scopul Tratarii Apelor Potabile

1. Apa si rolul acesteia in societate

2. Clasificarea apelor

3. Apa potabila

4. APA IN ORGANISMUL UMAN: Cantitate si repartizare

5. Tratarea apei în vederea potabilizării, înmagazinare și distribuție

6. Radiatiile ultraviolete si folosirea lor in vederea tratarii apei potabile

2

Page 3: Utilizarea Radiatiilor Ultraviolete in Scopul Tratarii Apelor Potabile

ROLUL APEI IN SOCIETATE

Apa este un lichid inodor, insipid și incolor, de cele mai multe ori, sau ușor albăstrui sau

chiar verzui în straturi groase. Apa este o substanță absolut indispensabilă vieții, indiferent de

forma acesteia, fiind unul dintre cei mai universali solvenți. Apa este un compus chimic al

hidrogenului și al oxigenului, având formula chimică brută H2O Apa este una din substanțele

cele mai răspândite pe planeta Pământ, formând unul din învelișurile acesteia, hidrosfera.

Pe Pământ, apa există în multe forme, în cele mai variate locuri. Sub formă de apă

sărată există în oceane și mări. Sub formă de apă dulce în stare solidă, apa se găsește în calotele

polare, ghețari, aisberguri, zăpadă, dar și ca precipitații solide, sau ninsoare. Sub formă de apă

dulce lichidă, apa se găsește în ape curgătoare, stătătoare, precipitații lichide, ploi, și ape freatice

sau subterane. În atmosferă, apa se găsește sub formă gazoasă alcătuind norii sau fin difuzată în

aer determinând umiditatea acesteia. Considerând întreaga planetă, apa se găsește continuu în

mișcare și transformare, evaporarea și condensarea, respectiv solidificarea și topirea alternând

mereu. Această perpetuă mișcare a apei se numește ciclul apei și constituie obiectul de studiu al

meteorologiei și al hidrologiei.

Apa care este potrivită consumului uman se numește apă potabilă. Conform

standardului din România, pentru ca apa să fie potabilă sestonul nu trebuie să depășească 1ml/m.

Pe măsura creșterii populației umane, de-a lungul timpului, și a folosirii intensive și extensive a

resurselor de apă susceptibile de a furniza apă potabilă, problema apei utilizabile a devenit o

problemă vitală a omenirii.

Prin apă potabilă se înțelege apa destinată consumului uman. Aceasta poate fi:

orice tip de apă în stare naturală sau după tratare, folosită pentru băut, la prepararea

hranei ori pentru alte scopuri casnice, indiferent de originea ei și indiferent dacă este

furnizată prin rețea de distribuție, din rezervor sau este distribuită în sticle ori în alte

recipiente;

toate tipurile de apă folosită ca sursă în industria alimentară pentru fabricarea, procesarea,

conservarea sau comercializarea produselor ori substanțelor destinate consumului uman.

3

Page 4: Utilizarea Radiatiilor Ultraviolete in Scopul Tratarii Apelor Potabile

În România apa potabilă este definită și reglementată prin Legea nr. 458 din 8 iulie

2002 - privind calitatea apei potabile, completată și modificată prin Legea nr. 311 din 28 iunie

2004.

 Apa este un constituent fundamental si indispensabil al organismului uman. Modificari

mici produc tulburari grave iar insuficienta aportului de apa este mult mai putin tolerata decat

carenta in alte elemente.

  Proportia de apa din organism variaza dupa varsta: de la peste 97 % la embrionul de 7

zile, scazand treptat la 80 % la nou-nascut, 60-65 % la adult si 50-55 % la varstnic. Procentul de

apa variaza dupa intensitatea proceselor metabolice. Acest fapt se reflecta si in proportia diferita

a apei in tesuturi: smalt dentar 0,2 %, dentina 10 %, tesut osos 22 %, tesut adipos 20 %, tesut

cartilaginos 55 %, muschi striat 75 %, ficat 75 %, rinichi 80 %, creier (substanta cenusie) 85 %,

plasma sangvina 90%. Femeile avand o proportie mai ridicata de tesut adipos (relativ sarac in

apa), procentul de apa din organism depinde de sex: in medie 52 % la femei si 63 % la barbati.

La obezi, procentul de apa poate scadea astfel pana la 40 %.

  In organismul uman, apa totala (60% din greutatea corporala) se repartizeaza in mai

multe compartimente: Apa intracelulara (40 %) si apa extracelulara (20 %), aceasta la randul ei

reprezentata de apa circulanta = intravasculara (4- 4,5 %), apa interstitiala (15 % - majoritatea

legata in geluri) si apa transcelulara (1%).

 Rolurile apei in organism sunt multiple, cele mai importante fiind:

- rolul structural, ca si principal component al organismului;

- rolul de mediu de reactie pentru si interventia in toate procesele metabolice; -

contributia la mentinerea homeostaziei (fiind esentiala pentru variate procese, ca absorbtia,

transportul, difuzia, osmoza, excretia);

- rol in metabolismul macronutrientilor (din a caror degradare rezulta apa);

- sursa de Ca, Mg, Na, K si alte substante utile pentru organism, dar uneori si de

elemente nedorite (toxice, agenti patogeni).

Variabilitatea este desigur foarte mare, in functie de disponibilitatea si pretul apei, de

obiceiuri etc. Unde nu exista apa curenta si consumul casnic e mai mic, iar unde trebuie carata de

la mari distante sau e foarte scumpa se face economie. Sunt si situatii, chiar tari intregi, unde

consumul este sub minimul acceptabil si duce la consecinte negative asupra igienei si sanatatii

publice. A face baie in vana in loc de dus, duce automat la un consum mult mai mare de apa, la

4

Page 5: Utilizarea Radiatiilor Ultraviolete in Scopul Tratarii Apelor Potabile

fel si utilizarea frecventa de masini se spalat haine, vesela etc. sau daca aceste au eficienta redusa

din punct de vedere al consumului de apa.

Pe plan mondial, in 1980, problema asigurarii necesarului de apa pentru populatie era

oficial rezolvata in procent extrem de diferit: Belgia 95%, Finlanda 79%, Sudan si Bangaldesh

40%, Sri Lanka 37%, Angola 28%, Paraguay 25%, Uganda 16%, Mozambic 9%, Mali 6%.

Tarile socialiste pretindeau ca situatia lor e cea mai favorabila - Ungaria 84%, Albania 92% si

URSS chiar 100%, exagerare evidenta.

Apa poate fi ingerata de om ca atare, in forma de diverse bauturi sau prin intermediul

alimentelor. In acestea, procentul de apa variaza foarte mult. Astfel avem procente de 2% in

untul de arahide, 4% in floricele, 14%in margarina, 29% in gem, 38% in cascaval, 38% in painea

integrala, 60 % in puiul fript, 74 % in banane, 75% intr-un ou fiert, 88% in lapte, 90% in

ciuperci, 94% in rosii..

In situatii extreme, omul poate de supravietui si cu apa procurata din plante, din

condens, cu lichid din diverse animale etc. dar in mod normal indiferent de aportul de apa prin

alimente are nevoie si de apa in forma lichida libera, in cantitate si calitate corespunzatoare, pe

care o numim apa potabila.

Un om are nevoie in medie de circa 100 de litri de apa pe zi: 4 litri pentru nevoia

fundamentala, alimentara (2,5 litri pentru baut si 1,5 litri prepararea hranei), 13 litri pentru spalat

vesela, 13 litri pentru spalat rufe, 70 de litri pentru nevoi sanitare (spalat pe maini si fata, dus,

apa pentru clatirea toaletei etc.).

Consumul zilnic de apă potabilă, raportat la numărul de locuitori, este mare, deoarece

aceasta nu se utilizează numai pentru băut, ci şi în cadrul activităţilor casnice, al serviciilor

publice şi în industria alimentară.

Cu toate acestea, din consumul total de apă, apa potabilă are ponderea cea mai mică,

dar de importanţă primordială. Livrările şi consumul de apă potabilă au crescut odată cu

dezvoltarea urbanizării şi creşterea gradului de industrializare a economiei.

Problema apei este grav afectată de două cauze:

- lipsa completă sau insuficienţa lucrărilor care să facă posibilă folosirea în scopuri

sociale şi economice a întregului stoc de apă utilizabil al fluviilor, râurilor, lacurilor şi apelor

subterane, permiţând aducerea apei în locurile necesare, în cantitatea şi la timpul necesar;

5

Page 6: Utilizarea Radiatiilor Ultraviolete in Scopul Tratarii Apelor Potabile

- poluarea crescândă a apelor, atât a celor interioare, cât şi a celor maritime şi

oceanice.

Apa potabilă provine de regulă din ape subterane sau din ape de suprafaţă, mai rar

din alte surse. Această situaţie se va menţine, deoarece sunt factori obiectivi. De exemplu 85%

din apa dulce de pe Terra e prinsă în calotele glaciare, dar nu ne putem atinge aproape deloc de

ele, deoarece diminuarea lor ar însemna creşteri catastrofale de nivel a mărilor şi oceanelor.

Apele de suprafaţă

Este sursa cea mai uşor accesibilă, permite preluarea de cantităţi mari de apă, chiar

dacă debitul prezintă variaţii sezoniere.

Apele subterane

Apele subterane sunt o sursă importantă deoarece, spre deosebire de apele de

suprafaţă, cele subterane sunt de regulă mai puţin sau deloc poluate şi pot fi potabilizate cu

măsuri minimale, uneori doar cu dezinfecţie sau fără vreo prelucrare.

Ape industriale

Apa utilizată în industrie provine din surse foarte variate: râuri, lacuri, izvoare, mări

şoceane. Cantitatea şi gradul de tratament aplicat apei variază foarte mult de la o industrie la alta,

de la o instalaţie la alta. În industria chimică, condiţiile de calitate impuse apei sunt

determinatede diferitele utilizări: materie primă, agent de răcire, solvent, agent de încălzire etc.

Apele terestre provin din ploaie sau zăpadă. Acestea dizolvă din atmosferă CO2, O2,

N2 şi antrenează suspensii coloidale microscopice. Pe pământ apele dizolvă o serie de substanţe

minerale ca: silicaţi şi carbonaţi de calciu, fier şi magneziu, sulfaţi, cloruri, azotaţi, fosfaţi de

magneziu, sodiu, potasiu etc. Majoritatea acestor minerale sunt insolubile în apă, însă datorită

prezenţei dioxidului de carbon carbonaţii alcalino-pământoşi și alte săruri insolubile se dizolvă

parţial sub formă de bicarbonaţi. Apele naturale conţin, deci, cantităţi variabile de săruri

dizolvate. Prezenţa în apa naturală a acestor substanţe dizolvate o face improprie utilizării, ca

atare, în industrie.

Ape reziduale

Apele reziduale sunt apele care rezultă în urma diferitelor utilizări şi se pot împărţi în ape

reziduale de canal (sau municipale) şi ape reziduale industriale. Apele reziduale conţin 99,95%

apă şi numai 0,05% impurităţi, care sunt substanţe organice sau anorganice, solubile sau

insolubile, degradabile sau nedegradabile, a căror evacuare în apele curgătoare poate ridica

6

Page 7: Utilizarea Radiatiilor Ultraviolete in Scopul Tratarii Apelor Potabile

probleme serioase. Apele industriale, în funcţie de gradul de impurificare, fie se amestecă cu

apele reziduale municipale şi se tratează împreună, după care se deversează în râuri, fie se

tratează separat şi se reutilizează în procesul industrial.

Tratamentul apelor reziduale

Tratamentul primar constă din orice operaţii ca sedimentare sau sitare, care îndepărtează

particulele peste mărimea coloidală. De asemenea, îndepărtează 30-60% din necesarul de oxigen

biochimic (COB sau NOB). Tratamentul secundar asigură îndepărtarea materiilor coloidale sau

dizolvate şi reduce în continuare NOB. Acest tratament este un tratament biologic, prin creşterea

microorganismelor care utilizează reziduurile din apă ca aliment.

 

7

Page 8: Utilizarea Radiatiilor Ultraviolete in Scopul Tratarii Apelor Potabile

 TEHNOLOGIA DE OBŢINERE A APEI POTABILE

Apele de băut trebuie să prezinte un grad anumit de puritate, să fie limpezi, incolore şi fără

miros.

Analiza unei ape de băut trebuie să arate:

   Dinamica apei in corpul uman si bilantul hidric al organismului au fost indelung

studiate in fiziologie si sunt astazi binecunoscute, avand largi aplicatii medicale. Deshidratarea

respectiv hiperhidratarea, cu numeroasele variante fiziopatologice, sunt intalnite in cadrul multor

afectiuni si pun serioase probleme de diagnostic si tratament.

Rolul procesului de tratare a apei brute este eliminarea substanțelor nedorite. Deoarece

procesul de tratare este un subiect destul de complex, este recomandată îndrumarea de către

specialiști. Tratarea apei ar trebui să vizeze în primul rând încărcările care trebuie eliminate.

Astfel, o tratare adecvată a apei necesită o investigare corespunzătoare a condițiilor sitului,

inclusiv a parametrilor fizici, chimici și biologici. De asemenea sunt necesare teste de laborator

8

Page 9: Utilizarea Radiatiilor Ultraviolete in Scopul Tratarii Apelor Potabile

pentru a stabili toate etapele necesare în vederea distribuirii unei ape potabile corespunzătoare

din punct de vedere calitativ.

După tratare, apa potabilă trebuie înmagazinată, transportată și distribuită în așa fel încât

la nivel de consumator apa să fie de calitate, iar în cadrul rețelei pierderile de apă să fie minime.

Deoarece există multe tipuri diferite de contaminare a apei, au fost dezvoltate

corespunzător diferite tehnici de tratare. Așa de exemplu, problema eliminării bacteriilor se va

trata diferit față de turbiditate, metale sau culoare. În continuare sunt descrise pe scurt cele mai

importante metode de tratare a apei. Tehnicile utilizate depind în mare măsură de gradul de

contaminare locală a apei și de posibilitățile financiare ale furnizorului, comunității și/sau a

utilizatorilor. Înainte de a fi aplicată o tratare corespunzătoare, trebuie efectuată o cercetare

detaliată a condițiilor locale, incluzând analize chimice, fizice și biologice ale apei. După

stabilirea metodei de tratare, trebuie determinată eficiența tratării. Toate etapele menționate

trebuie să se desfășoare sub îndrumarea unor experți.

Procesele de tratare au la bază eliminarea fizică a poluanților prin filtrare, decantare

(coagulare/floculare) sau îndepărtarea biologică a microorganismelor. De obicei, un proces de

tratare constă din mai multe etape, începând cu o pre-tratare prin decantare sau filtrare cu

ajutorul unor filtre pentru particule grosiere și a filtrelor de nisip, urmată de dezinfecția apei.

Acesta este denumit principiul barierei multiple. Este un concept important ce oferă baza unei

tratări eficiente a apei. Totodată previne întreruperea completă a tratării în cazul funcționării

defectuoase a unei etape a procesului de tratare.

Dacă de exemplu, în cadrul unui sistem care cuprinde filtru rapid de nisip, are loc o

avarie în etapa de coagulare/floculare, filtrul rapid de nisip cu dezinfecție finală poate asigura în

continuare furnizarea de apă tratată. Multe dintre microorganismele rămase în apă vor fi distruse

de dezinfecția finală. Cu condiția ca deranjamentul în funcționare să fie rapid înlăturat,

diminuarea temporară a calității apei va fi nesemnificativă.

Tratarea apei reprezintă o modificare dorită a calității apei, procesul comportând două

faze:

1) Eliminarea substanțelor din apă (de ex. filtrare, sterilizare, dedurizare);

2) Adăugarea de reactivi pentru ajustarea parametrilor apei (ex. pH, ioni,

conductivitate).

9

Page 10: Utilizarea Radiatiilor Ultraviolete in Scopul Tratarii Apelor Potabile

Metode convenţionale de tratare a apei sunt:

-sedimentare, coagulare, filtrare (fizica sau biologica), apoi dezinfectie. Se mai folosesc

optional procedee de mineralizare, demineralizare, dezactivare,floculare mecanica, despumare

etc. Filtrarea poate fi rapida sau lenta, filtrare directa,filtrare cu presiune si cu vid, cu microsite si

membrane. Demineralizarea poate vizadedurizarea, deferizarea sau demanganizarea. De si

remineralizarile se fac adesea cuschimbatori de ioni. Dezinfectia se face de regula prin clorinare

(cu clor, cu dioxid de clor,cu cloramina), dar si prin ozonizare, iodurare sau bromurare, sau cu

argint, permanganat de potasiu etc.

Metodele avansate de tratare a apei cuprind:

-adsorbtie, aerare, cartus filtrant,electrodializa, osmoza inversa, distilare, congelare,

ultrafiltrare, ultraviolete etc.Dezactivarea apei radioactive se poate face prin metode chimice

(precipitare,coagulare), fizico-chimice (absorbtie, schimbatori de ioni) şi fizice (evaporare). Nu

existametode aplicabile practic de a epura specific o anumita substanţa. Prin urmare

suntemnevoiti sa epuram nediscriminatoriu clase intregi de componenti ai apei, nu doar cei

toxici,ceea ce duce si la îndepartarea unor substante dorite, şi mai ales la costuri mari şi

muncamulta, consum mare de reactivi, schimbare frecventa de filtre etc. In Romania, prin HG

100/2002 de aprobare a normei de calitate a apelor NTPA013 s-au definit următoarele trei

tehnologii standard de tratare a apei pentru transformareaapelor de suprafata de categoriile A1,

A2şi A3 in apa potabila:

-Categoria A1: Tratare fizica simpla si dezinfectie (de exemplu: filtrare rapida

sidezinfectie).

-Categoria A2: Tratare normala fizica, chimica si dezinfectie [de exemplu:preclorinare,

coagulare, floculare, decantare, filtrare, dezinfectie (clorinare finala)].

-Categoria A3: Tratare fizica, chimica avansata, perclorare si dezinfectie [deexemplu:

clorinare intermediara, coagulare, floculare, decantare, filtrare prin adsorbtie (pecarbune activ),

dezinfectie (ozonizare, clorinare finala)].Printre substantele chimic utilizate in tratarea apei se

numara varul nestins,sulfatul de aluminiu, clorul, hidroxidul de calciu, soda caustica, dioxidul de

carbon,carbonatul de sodiu, sulfatul feros si sulfatul feric, carbunele activat praf sau

granule,silicoflorura de sodiu, polielectroliti, amoniacul, fosfatii, sulfatul de cupru,

permanganatulde potasiu, hipocloritii, clorura de sodiu argilele etc. Desi sunstantele sunt foarte

diverse,elementul activ si mecanismul e comun mai multor categorii.

10

Page 11: Utilizarea Radiatiilor Ultraviolete in Scopul Tratarii Apelor Potabile

Radiatiile Ultraviolete

Luminile ultravioletele (in continuare UV) sunt radiatii electromagnetice cu o lungime

de unda mai scurta decat lumina vizibila, dar mai lunga decat razele X, cuprinse intre 10-400 nm.

Cu toate ca lumina ultravioleta este invizibila ochilor, majoritatea oamenilor cunosc

pericolul dar si beneficiile radiatiei acestui spectru de lumina. Numele provine de la faptul ca

acesta este "dupa violet" adica dupa spectrul cu lungimea de unda cea mai scurta si inca vizibila

ochiului uman.

Majoritatea razelor ultraviolete pot cauza reactii chimice sau pot provoca fluorescenta

unor substante.

Radiatiile Ultraviolete sunt eficiente ca si bactericide si viricide. Utilizarea radiatiilor

UV in sterilizarea apei (potabile, reziduale menajere, de iaz, de piscina) este foarte raspandita in

zilele moderne. Eficienta contra virusilor si bacteriilor este explicata deoarece marimea lor

redusa le expune mai puternic fata de radiatii decat alti patogeni mai mari, care probabil au si o

protectie suplimentara. (ex Giardia), deci ADN-ul lor este mai protejat.

Radierea germicidala cu ultraviolete, (Ultraviolet germicidal irradiation - UVGI) este

metoda de sterilizare ce utilizeaza raze ultraviolete de o lungime de unda suficient de scurta

pentru a distruge micro-organismele. Este foarte eficient in distrugerea acidului nucleic in

organisme prin distrugerea legaturilor din ADN. Prin aceasta metoda se elimina capacitatea

reproductiva a organismelor, ducand la disparitia lor. Eficienta radiatiei depinde de, intensitatea

radiatiei, timpul necesar expunerii si de garantia expunerii complete a apei.

Intensitatea radiatiei inseamna ca este necesar o cantitate de radiatie pentru a genera

efecte letale. Din acest punct de vedere puterea becului cu ultraviolete este determinanta.

Producatorii de instalatii cu ultraviolete specifica volumul de apa pe care fiecare produs in parte,

raportat la puterea becului, o poate steriliza. Ei specifica si debitul min-max al pompei care va

antrena instalatia. Timpul necesar expunerii inseamna ca fiecare micro-organism in parte este

distrusa daca a fost expusa radiatiilor ultraviolete la un timp oarecare, ce difera de la organism la

organism. In cazul unui bec UVC timpul petrecut de apa in cursul sau prin fata becului este

vitala. Daca fluxul este exagerat, timpul petrecut in fata becului nu va fi suficient pentru o

sterilizare eficienta, deci va fi inutila. Un flux prea incet va steriliza si mai bine dar va instalatia

de filtrare va fi ineficienta. Expunerea completa inseamna ca - in cazul iazurilor - este necesar ca 11

Page 12: Utilizarea Radiatiilor Ultraviolete in Scopul Tratarii Apelor Potabile

intreg volumul apei din iaz sa ajunga in fata luminii ultraviolete. Daca exista zone statice, ce nu

sunt antrenate de catre pompa nici la absorbtie si nici la refulare, atunci aceste zone nu vor fi

sterilizate, permitand proliferarea algelor, bacteriilor si altor agenti patogeni. Din acest punct de

vedere este important ca proiectarea si amplasarea sistemului de recirculare / filtrare sa fie bine

gandita.

Este foarte important ca intreg sistemul: pompa - lampa UVC - filtru sa fie setat la

parametrii optimi de debit / presiune raportate la necesitatea iazului.

Dezinfecţia apei potabile utilizând razele Ultraviolete a fost introdusă pe la începutul

anilor 1900, iar mai recent a fost aplicată şi în cazul apelor uzate menajere. Deoarece tratarea cu

UV a apei este un proces fizic, aceasta poate fi utilizată în cazul apelor potabile şi uzate menajere

ce sunt sensibile la dezinfectanţii chimici. Capacitatea de dezinfectie a razelor ultraviolete este

inferioara clorului pentru ca este strict legata de compozitia apei care trebuie sterilizata. Cu toate

acestea razele ultraviolete se folosesc cu succes in distrugerea din apa a giardia si

criptosporidium, ceea ce clorul nu poate face. De aceea este recomandat ca atunci cand avem o

apa infestata cu bacterii, virusuri, alge, protozoare, mucegaiuri etc., sa folosim ambele medote de

tratare (clor si ultraviolete).

Conditiile pe care apa trebuie sa le indeplineasca pentru ca razele cu ultraviolete sa aiba

eficacitate maxima sunt:

– duritatea totala sa fie mai mica de 6 dH

– fier < 0,3 mg/l

– hidrogen sulfurat < 0,05 mg/l

– suspensii solide < 10 mg/l

– mangan < 0,05 mg/l

In cazul in care analiza apei arata ca valorile de mai sus sunt mai mari, se vor aplica

tratamente specifice fiecarui paramentru depasit. Numai dupa aceea se va monta o lampa cu

ultraviolete.

Domeniul de utilizare: industria alimentara, farmaceutica, electronica, spitale (pentru

dializa), acvarii, apa de foraj si puturi, case rezidentiale, alimentare cu apa potabila a localitatilor,

restaurante, laboratoare, ape uzate rezultate din tratarea lor cu statii de epurare etc. Nu necesita

timp de contact si rezervoare de stoare ca in cazul hipocloritului de sodiu, deoarece reactia de

dezinfectie se produce imediat.

12

Page 13: Utilizarea Radiatiilor Ultraviolete in Scopul Tratarii Apelor Potabile

Alegerea unei lampi cu ultraviolete se face in functie de necesitate si se tine cont de mai

multi parametrii. Chiar daca nu este necesar un vas de stocare ca in cazul clorului, este totusi

necesara o anumita „doza” de raze ca apa sa fie dezinfectata. De exemplu, una este sa aplici un

tratament de dezinfectie cu uv pentru apa de retea care este deja dezinfectata cu clor si alta este

sa aplici un tratament pentru apa de put, unde nu a fost efectuat niciun fel de dezinfectie. Un alt

aspect important de care se tine cont in alegerea sterilizatorului cu ultraviolete este debitul apei.

Sterilizatoarele cu UV sunt echipamente de tratarea apei care nu necesita utilizarea de

substante chimice si nu modifica in nici un fel compozitia chimica a apei, fiind ideale pentru

utilizarea in scopul dezinfectiei apei potabile.

Lampile UV sunt lampi de joasa presiune cu vapori de mercur si sunt dimensionate

pentru un timp de operare de aproximativ 7500 de ore (operare continua), pentru un spectru de

emisie de 254 [nm] si intensitatea radiatiei UV de 30 [mJ/cm2].

Materialul corpului sterilizatorului este din inox. Materialul carcasei lampii este

confectionat din cuart, cu permeabilitate la UV mai mare de 98%. Montajul este foarte simplu,

prin racordarea directa la reteaua de apa, in pozitie verticala sau orizontala, in serie sau in

paralel, functie de spatiul de montaj, necesarul de apa si reteaua de distributie la consumatori.

Montarea unei instalatii cu UV trebuie sa se faca intr-un astfel de loc, incat cantitatea totala de

apa sa fie tratata si consumurile de varf sa fie limitate.

Instalaţiile UV includ una sau mai multe lămpi, protejate de teci transparente din cuarţ,

imersate în fluxul de apa. Lampa sau lămpile emit radiaţie UV cu o anumită energie, ce

penetrează fluidul care circulă prin instalaţie. Organismele prezente în apă sunt bombardate de

radiaţia UV, fiind distruse de efectul acesteia.

Radiaţia ultravioletă, similară cu cea emisă de Soare, însă mai puternică, alterează

ADN-ul viruşilor, bacteriilor sau paraziţilor astfel încât aceştia nu se mai pot reproduce fiind

consideraţi inactivi. De fapt, este distrus ADN-ul bacteriilor prin formarea de legaturi bazice

adiacente, organismul devine incapabil de a se reproduce, iar in momentul divizarii moare.

Radiaţia UV nu afectează calitatea apei din punct de vedere chimic. Tratamentul cu UV

nu îndepărtează din apă particulele aflate în suspensie, fierul, plumbul sau mineralele cum ar fi

calciul. Pentru aceasta sunt utilizate alte echipamente specifice. Pe piaţă există diverse tipuri de

instalaţii de tratare cu UV a apei, de la cele pentru utilizatorii casnici până la cele destinate

alimentării cu apă a oraşelor. În cazul aplicaţiilor rezidenţiale pot fi utilizate sisteme UV pentru

tratarea apei utilizate în toată casa sau sisteme UV pentru tratarea locală - la chiuvetă, numai

13

Page 14: Utilizarea Radiatiilor Ultraviolete in Scopul Tratarii Apelor Potabile

pentru consumul apei potabile. În cazul în care apa provine din reţeaua municipală de apă

potabilă sau dintr-o sursă care este verificată cu regularitate, este puţin probabil să avem nevoie

de un sistem UV pentru dezinfecţia apei. Dar, dacă ne gândim că pe toţi ne preocupă consumul

unei ape curate, sănătoase, un sistem UV ne va oferi o barieră în plus împotriva contaminanţilor

biologici şi un plus de siguranţă. În primul rând apa trebuie să nu conţină suspensii (aspect

limpede, fără opalescenţă), deoarece particulele în suspensie pot bloca razele UV permiţând

astfel trecerea micoroganismelor. În mod normal un sistem UV trebuie să aibă instalat înainte un

filtru de impurităţi. În cazul apelor de suprafaţă (faţa de apele de adâncime) înaintea sistemului

UV va fi instalat un sistem adecvat de filtrare a apei, destinat reţinerii impurităţilor fine şi a

chisturilor.

Anumite caracteristici ale apei, cum ar fi: duritatea, alcalinitatea, pH-ul, conţinutul de

fier şi/sau mangan, pot afecta negativ eficienţa razelor UV. În funcţie de caracteristicile fizico-

chimice ale apei, aceasta trebuie pre-tratată corespunzător în vederea asigurării unei dezinfecţii

eficiente prin tratarea cu UV. Costurile de exploatare ale unui sistem UV sunt reduse. În timp,

lampa UV îşi pierde gradual capacitatea de tratare, De aceea, ea trebuie înlocuită o dată pe an -

chiar dacă este încă funcţională. Teaca din cuarţ, ce protejează lampa UV, trebuie menţinută

curată pentru a permite transferul energiei la capacitate maximă. Din acest motiv ea trebuie

inspectată cel puţin odată la 2-3 luni, iar dacă devine opacă va trebui curăţată sau înlocuită. Nici

un sistem UV nu vă poate oferi o dezinfecţie 100% a apei, fără o întreţinere corespunzătoare.

Faptul ca apa se poate dezinfecta cu ajutorul UV a fost descoperit in urma cu un secol

de catre niste cercetatori germani. Ei au observat ca partea superioara a lacurilor devine

dezinfectata dupa expunerea la lumina solara. Dezinfectia are loc prin actiunea distructiva a

razelor UV asupra ADN-ului (acidului dezoxiribonucleic) microorganismelor existente in apa.

Astfel, in molecula ADN se formeaza dimeri de timina (una dintre cele 4 baze azotate din care

este construit ADN -ul), asa incat este afectata duplicarea moleculei de ADN, ceea ce conduce la

moartea microorganismului. În afara sistemului UV poate fi necesară utilizarea şi a altor

echipamente de tratare a apei. Stocarea de lungă durată a apei tratate cu UV, ca singură metodă

de dezinfecţie, NU ESTE RECOMANDATĂ.

În cazul în care apa provine dintr-o sursă proprie (fântână, foraj, izvor de suprafaţă),

trebuie sa ne asiguram că este bună pentru consum, efectuând teste periodice în laboratoare

specializate.

14

Page 15: Utilizarea Radiatiilor Ultraviolete in Scopul Tratarii Apelor Potabile

15