bbk 000000

УДК 628.166.085

Василяк Л. М., Смирнов А. Д.

Возможности использования ультразвука для обеззараживания воды

Аннотация

Ультразвук достаточно давно применяется в технике и медицине для диагностики, визуализации подводных объектов, для очистки поверхностей и в других системах. Использовать обеззараживание ультразвуком в качестве основной или дополнительной технологии нецелесообразно из-за длительного времени воздействия, высоких энергетических затрат и отсутствия нормативных документов. Для повышения эффективности обеззараживания производители оборудования предлагают применять дополнительную обработку воды ультразвуком совместно с окислителями и ультрафиолетовым облучением. Приведены сведения о возможности использования ультразвука как дополнительного метода обеззараживания и как способа повышения эффективности традиционной технологии с точки зрения концепции создания множественных барьеров при обеззараживании. Рассмотрены различные виды воздействия ультразвука для применения в системах обеззараживания воды. Ульт­развук обладает чрезвычайно низкой эффективностью обеззараживания по сравнению с другими традиционными технологиями, поэтому самостоятельно не применяется. Обработка воды ультразвуком повышает эффективность окислительных технологий. Совместное воздействие ультразвука и ультрафиолетового облучения не обладает синергетическим эффектом. Для сточных и природных вод, очищенных по действующим нормативам, достаточно обеспечения нормативных доз ультрафиолетового облучения для достижения нормативных требований по микробиологическим показателям. Дополнительная обработка ультразвуком целесообразна в специальных условиях. Для очистки кварцевых чехлов достаточно применения механических систем и химической промывки, что и делают все ведущие мировые производители. Ввиду особой опасности контактного воздействия ультразвука на людей технологический процесс ульт­развуковой обработки должен полностью исключать такую возможность.

Ключевые слова

обеззараживание , ультрафиолет , сточные воды , природная вода , водоподготовка , ультразвук , хлорагент

Дальнейший текст доступен по платной подписке.
Авторизуйтесь: введите свой логин/пароль.
Или оформите подписку

Список цитируемой литературы

1. Ультрафиолетовые технологии в современном мире: Коллективная монография под ред. Ф. В. Кармазинова, С. В. Костюченко, Н. Н. Кудрявцева, С. В. Храменкова. – Долгопрудный: Издательский Дом «Интеллект», 2012. 392 с.
2. Ультразвук. Энциклопедия: Под ред. И. П. Голяминой. – М., Советская энциклопедия, 1979. 400 с.
3. Агранат Б. А., Дубровин М. Н., Хавский Н. Н., Эскин Г. И. Основы физики и техники ультразвука. – М., Высшая школа, 1987. 352 с.
4. Абрамов О. В., Хорбенко И. Г., Швегла Ш. Ультразвуковая обработка материалов. – М., Машиностроение, 1984. 280 с.
5. Эльпинер И. Е. Ультразвук. Физико-химическое и биологическое действие. – М., Наука, 1963. 420 с.
6. Frizzell L. A. Biological effects of acoustic cavitation, in ultrasound: Its chemical, physical and biological effects: Suslick K. S. (Ed.). – New York, VCH Publishers, 1988. Р. 287–303.
7. Mason T. J., Joyce E., Phull S. S., Lorimer J. P. Potential uses of ultrasound in the biological decontamination of water // Ultrasonics Sonochemistry. 2003. V. 10. P. 319–324.
8. Madge B. A., Jensen J. N. Disinfection of wastewater using a 20-kHz ultrasound unit // Water Environ Research. 2002. V. 74. № 2. P. 159–169.
9. Blume T., Neis U. Improved waste water disinfection by ultrasonic pre-treatment // Ultrasonics Sonochemistry. 2004. V. 11. № 5. P. 333–336.
10. Blume T., Martnez I., Neis U. Wastewater disinfection using ultrasound and UV light // TU Hamburg-Harburg Reports on Sanitary Engineering. 2002. V. 35. P. 117–128.
11. Hua I., Thomson J. E. Inactivaton of Escherichia coli by sonication at discrete ultrasonic frequencies // Water Research. 2000. V. 34. № 15. P. 3888–3893.
12. Blume T., Neis U. Improved waste water disinfection by ultrasonic pre-treatment // Ultrasonics Sonochemistry. 2004. V. 11. № 5. P. 333–336.
13. Blume T., Neis U. Improving chlorine disinfection of wastewater by ultrasound application // Water Science and Technology. 2005. V. 52. № 10–11. P. 139–144.
14. Duckhouse H., Mason T. J., Phull S. S., Lorimer J. P. The effect of sonication on microbial disinfection using hypochlorite // Ultrasonics Sonochemistry. 2004. V. 11. № 3–4. P. 173–176.
15. Rodgers S. L., Ryser E. T. Reduction of microbial pathogens during apple cider production using sodium hypochlorite, copper ion, and sonication // Journal of Food Protection. 2004. V. 67. № 4. P. 767–771.
16. Hua I., Hoffmann M. R. Optimization of ultrasonic irradiation as an advanced oxidation technology // Environmental Science Technology. 1997. V. 31. P. 2237–2243.
17. Jyoti K. K., Pandit A. B. Hybrid cavitation me­thods for water disinfection: simultaneous use of chemicals with cavitation // Ultrasonics Sonochemistry. 2003. V. 10. № 4–5. P. 255–264.
18. Dadjour M. F., Ogino C., Matsumura S., Nakamura S., Shimizu N. Disinfection of Legionella pneumophila by ultrasonic treatment with TiO2 // Water Research. 2006. V. 40. № 6. P. 1137–1142.
19. Fujishima A., Rao T. N., Tryk D. A. Titanium dioxide photocatalysis // Journal of Photochemistry and Photobiology C: Photochemistry Reviews. 2000. V. 1. P. 1–21.
20. Chen D., Li F., Ray A. K. Effect of mass transfer and catalyst layer thickness on photocatalytic reaction // AIChE Journal. 2000. V. 46. № 5. P. 1034–1045.
21. Ульянов А. Н. Применение ультрафиолетового излучения совместно с физическими процессами для обработки воды в небольших населенных пунктах // Водоочистка. 2007. № 4. С. 6–9.
22. http://www.svarog-uv.ru/ (дата обращения 12 августа 2014 г.).
23. http://www.aqua-tech.dk/uploads/images/Billeder/Geunbeck/Grunbeck_catalogue_UK.pdf (дата обращения 12 августа 2014 г.).