26 / 34
26
брой 3/2017
l
ЕКОЛОГИЯ & ИНФРАСТРУКТУРА
води
едостигът на питейна вода в
глобален мащаб е двигател на мно-
жество иновации в сферата на во-
дообработката и водопречистване-
то. Все по-популярни стават т. нар.
POU (point-of-use) системи за филт-
риране, пречистване и/или дезинфек-
ция на вода в точката на използва-
не.
Светодиодите, излъчващи ултра-
виолетови C (UVC) лъчи, са високо-
ефективен бактерициден светлоиз-
точник, който осигурява гъвкавост
в проектирането на системи за
дезинфекция на вода и по-ниска цена
на притежание за крайния потреби-
тел. Мощните UVC LED лампи са
подходящи както за малки домашни
и комерсиални системи, така и за
мащабни индустриални инсталации
за водопречистване.
Традиционни
бактерицидни
технологии
Традиционно, POU системите са
оборудвани с живачни лампи ниско
налягане, които излъчват дискрет-
но с дължина на вълната 253,7 nm в
бактерицидния спектър. Тези лампи
осигуряват достатъчно мощно ре-
шение за такъв тип системи и са се
превърнали в индустриален стан-
дарт във водопречистването. UVC
светодиодите са алтернативна
технология за водопречистване,
която набира все по-голяма популяр-
ност и се отличава с някои катего-
рични предимства в сравнение с
живачните лампи. Ултравиолетови-
те С LED светлоизточници са полу-
проводникови прибори с непрекъснат
спектър на излъчване. Пиковата
дължина на вълната на излъчването
може да бъде адаптирана към бакте-
рицидния спектър с помощта на
съвременните технологии.
Ултравиолетови
светодиоди в POU системи
за пречистване на вода
Конструиране на
водопречистващи
системи
Оптималният дизайн на UV реак-
торите за водопречистване (нари-
чани в англоезичната литература
water purification flow cells“ или UV
reactors“) гарантира, че ултравио-
летовите лъчи се използват по най-
ефективния възможен начин в сис-
темата. Това се постига посред-
ством максимизиране на общото UV
дозиране и осигуряване на равномер-
но разпределение на светлината.
Размерът и формата на реактора,
мощността на ултравиолетовите
светлоизточници, както и потокът
на водата, която се подлага на пре-
чистване, са критични фактори, от
които зависи ефективността на
системата.
При конвенционалните системи
за дезинфекция на вода конструкци-
ята на реактора се съобразява с
формата на живачните лампи, кои-
то типично представляват из-
дължени цилиндрични тръби. Тази
форма до голяма степен определя и
габаритите на UV реактора в пре-
чиствателната система. UVC LED
лампите, от друга страна, са точ-
кови светлоизточници в компактни
и високоиздръжливи корпуси, което
осигурява голяма свобода на проек-
тантите относно формата и габа-
ритите на реактора. По-малкият
размер на ултравиолетовите све-
тодиоди в сравнение с живачните
лампи позволява производството на
по-компактни и високоефективни
системи за дезинфекция на вода.
В приложения, при които про-
странството е от критично значе-
ние
или е необходима подобрена
ефективност, дизайнерите могат
да оптимизират равномерността
на UVC лъчението посредством ви-
сокоотражателни вътрешни по-
върхности на реакторите.
Най-често използваният матери-
ал за изработка на бункера при тра-
диционните реактори е неръждаема
стомана, която отразява само 28 до
33% от ултравиолетовата светли-
на. Сред алтернативните материа-
ли с по-висока отразителна способ-
ност е експандираният политетраф-
луоретилен (PTFE), който осигурява
повече от 90% отражение в спектъ-
ра на UVC или почти три пъти по-
голяма ефективност в сравнение с
традиционните реактори.
Оптимизиране на
конструкцията на
реакторите
Основно предизвикателство при
проектирането на UV реактори е
осигуряването на достатъчна сте-
пен на дезинфекция. Необходимо е да
се покрият изискванията по отноше-
ние на дозирането на лъчението за
пречистване на водата от бакте-
рии, вируси и протозои, заложени в
съответните действащи стандар-
ти на национално или глобално ниво.
За да се постигне оптимална конст-
рукция с цел максимално ефективна
дезинфекция, е препоръчително пре-
цизно да се изчисли необходимата
бактерицидна мощност“ на реакто-
ра или дозите UVC лъчение, като се
вземат предвид интензитетът на
UV светодиодите и времетраенето
на излагането.
Н