Krótka odpowiedź:

W przypadku większości systemów-wody pitnej, w których dezynfekcja promieniami ultrafioletowymi stanowi ostateczną barierę dla drobnoustrojów, główny reaktor UV należy zainstalować za zbiornikiem magazynującym i końcowym-etapem usuwania cząstek, jak najbliżej punktu dystrybucji.

Dlaczego promieniowanie UV jest zwykle lepsze po zbiorniku magazynującym

UV nie ma resztkowej ochrony

Chemiczne środki dezynfekcyjne mogą nadal tłumić mikroorganizmy po pierwszym zabiegu, jeśli utrzymana zostanie odpowiednia ich ilość. UV nie działa w ten sposób. Amerykańska Agencja Ochrony Środowiska stwierdza, że ​​promieniowanie UV nie pozostawia śladów i że dostarczona dawka UV zależy od intensywności UV, natężenia przepływu i przepuszczalności ultrafioletu (UVT).[1]Brytyjski Inspektorat ds. Wody Pitnej podobnie uznaje brak efektu resztkowego za główne ograniczenie promieniowania UV, wymagające zachowania szczególnej higieny podczas przechowywania i dystrybucji.

Jeżeli UV jest instalowane tylko przed atmosferycznym zbiornikiem magazynującym, kolejność uzdatniania jest następująca:

Obróbka UV → zbiornik magazynujący → pompa i dystrybucja → miejsce użycia

Wszelkie zanieczyszczenia lub odrosty występujące w zbiorniku lub dalszej instalacji wodno-kanalizacyjnej omijają barierę UV. Przesunięcie ostatniego etapu UV w dół zmienia kolejność na:

zbiornik magazynujący → pompa → filtracja końcowa → obróbka UV → miejsce użycia

Drugi układ dezynfekuje wodę po jej przejściu przez element, co najprawdopodobniej powoduje podwyższenie wieku wody, zebranie osadu, wymianę powietrza i udostępnienie wodzie dostępu do otworów i zwilżonych powierzchni.

Rysunek 1. Tylko-zbiornik-tylko promieniowanie UV pozostawia zdarzenia przechowywania w dalszej części procesu poza barierą końcowego oczyszczania.

Przechowywanie może zmienić jakość mikrobiologiczną wody

Przechowywanie nie jest obojętne mikrobiologicznie. Na wynik wpływa temperatura, czas przebywania, dostępne składniki odżywcze, osad, obrót zbiornika, stan powierzchni i higiena.

W recenzowanym badaniu-przydomowych zbiorników magazynowych w Ammanie w Jordanii firmy Evison i Sunna podają, że liczba bakterii heterotroficznych wzrosła z około1,7 log CFU/mlDo5,2 log CFU/ml po czterech dniachI5,7 log CFU/ml po siedmiu dniachskładowy.[3]Wyrażony jako przybliżona liczba, oznacza wzrost z około 50 CFU/ml do około 160 000 CFU/ml, a następnie 500 000 CFU/ml. W badaniu wskazano temperaturę jako czynnik mający największy wpływ na odrost.

Ryc. 2. Dane-zrecenzowane przez specjalistów wykazują znaczny ponowny wzrost bakterii heterotroficznych podczas przechowywania.

Źródło: Evison i Sunna (2001). Liczba heterotrofów nie jest bezpośrednią miarą ryzyka-patogenu.

Te liczby heterotrofów nie oznaczają, że każdy wykryty organizm był patogenem i nie należy ich traktować jako bezpośredniego obliczenia ryzyka choroby. Pokazują jednak, że biologicznie aktywna woda może ulegać znacznym zmianom podczas przechowywania. Jednostka UV zainstalowana wyłącznie wcześniej nie jest w stanie kontrolować wzrostu, który następuje później.

Kontrolowane badanie terenowe przeprowadzone w Ekwadorze doprowadziło do podobnych wniosków. Naukowcy śledzili wodę od jej źródła do domowego magazynu i porównali ją z dopasowanymi pojemnikami przechowywanymi w kontrolowanych warunkach. Zaobserwowano rosnące zanieczyszczenie m.in46,4% pojemników na enterokokiI32,8% dla E. coli. W gospodarstwach domowych, które doświadczyły ponownego skażenia, średni wzrost wyniósł:0,5–1,3 log dla enterokokówI0,6–1,2 log dla E. coli.

Co dowód-dowodzi, a czego nie-dowodzi

Powyższe badania nie dowodzą, że każdy zbiornik powoduje rozwój drobnoustrojów. Konstrukcja zbiornika, obroty, temperatura, czyszczenie, pozostałości środka dezynfekującego i jakość-wody źródłowej są bardzo zróżnicowane. Szczelny, higienicznie zaprojektowany zbiornik z częstym obrotem może utrzymać doskonałą jakość wody.

Zamiast tego dowody potwierdzają zasadę-kontroli ryzyka:

Kiedy jedynym ostatecznym środkiem dezynfekującym jest promieniowanie UV, umieszczenie go po przechowywaniu powoduje usunięcie głównej niekontrolowanej części łańcucha leczenia.

UV po-zbiorniku nie sprawia, że ​​higiena zbiornika jest opcjonalna. Silnie zanieczyszczony zbiornik może przeciążać obróbkę wstępną, zanieczyszczać filtry, powodować problemy ze smakiem i zapachem, uwalniać fragmenty biofilmu i stale zagrażać systemowi UV. Zbiornik wymaga jeszcze projektu sanitarnego, zabezpieczenia otworów wentylacyjnych i włazów, planowanego obrotu, przeglądu, czyszczenia i odpowiedniej weryfikacji mikrobiologicznej.

Przed zbiornikiem, po zbiorniku, czy jedno i drugie?

Rysunek 3. Zalecane domyślne i wielo-barierowe układy UV wokół zbiornika magazynowego.

Opcja 1: UV tylko przed zbiornikiem

Takie rozwiązanie może zmniejszyć liczbę żywych organizmów wprowadzanych do magazynu. Może być przydatne, gdy zbiornik musi być chroniony przed napływającym ładunkiem mikrobiologicznym lub gdy stosowany później chemiczny środek dezynfekujący utrzymuje zweryfikowane pozostałości.

Jednak samo-samodzielne promieniowanie UV w zbiorniku nie chroni przed:

• zanieczyszczenie przez odpowietrznik zbiornika, właz lub przelew;
• biofilm lub osad już obecny w zbiorniku;
• ponowny wzrost drobnoustrojów podczas długiego czasu przebywania;
• zanieczyszczenia wprowadzone przez pompę wylotową lub rurę wylotową;
• utrata jakości mikrobiologicznej po konserwacji.

W przypadku instalacji pitnej bez pozostałości środka dezynfekującego na ogół nie jest to najmocniejsze miejsce na jedyną barierę UV.

Opcja 2: UV za zbiornikiem

W przypadku większości małych systemów-wody pitnej, wody deszczowej,-wody ze studni i wody technologicznej-preferowanym ustawieniem domyślnym jest promieniowanie UV za-zbiornikiem. Woda jest pompowana z magazynu, kondycjonowana tak, aby spełniała wymagania-jakości wody w reaktorze UV, dezynfekowana, a następnie dostarczana użytkownikowi.

Typowa sekwencja to:

zbiornik magazynowy → pompa wspomagająca lub pompa ciśnieniowa → filtracja osadów → inne wymagane oczyszczanie → reaktor UV → krótka higieniczna linia dystrybucyjna

Firma University of Arizona Cooperative Extension zaleca instalację do uzdatniania wody deszczowej, składającą się z filtracji cząstek, węgla aktywnego i dezynfekcji promieniami UV, umieszczoną za zbiornikiem ciśnieniowym lub-pompą na żądanie.

Reaktor UV powinien być dobrany domaksymalny chwilowy przepływ wylotowy, a nie średnie dzienne zapotrzebowanie lub tempo napełniania zbiornika. Po uruchomieniu pompy wspomagającej w reaktorze UV ​​może wystąpić znacznie większy-przepływ krótkoterminowy niż średnia dzienna. Ponieważ dawka UV zależy częściowo od czasu przebywania, przekroczenie zatwierdzonego maksymalnego przepływu może zmniejszyć dawkę.

Opcja 3: UV zarówno przed jak i za zbiornikiem

Dwustopniowe-UV może być uzasadnione, gdy:

• zbiornik przechowuje permeat RO lub-wodę procesową o wysokiej czystości;
• specyfikacje mikrobiologiczne są rygorystyczne;
• zbiornik ma długi czas przebywania lub podwyższoną temperaturę;
• dopływająca woda stwarza duże obciążenie biologiczne;
• proces związany z żywnością, napojami, farmaceutyką lub laboratorium wymaga dodatkowej bariery
• Ciągła praca i redundancja są ważniejsze niż minimalne koszty kapitałowe.

Pierwszy etap UV zmniejsza realny ładunek wprowadzany do magazynu. Drugi etap uzdatnia wodę opuszczającą zbiornik. Recyrkulacyjna pętla UV może również pomóc w kontroli stanu mikrobiologicznego magazynowanej wody, ale jej skuteczność zależy od zweryfikowanej cyrkulacji, mieszania zbiornika, obrotu i projektu sanitarnego. Nie należy zakładać, że pętla recyrkulacyjna odsłania jednakowo każdą część słabo wymieszanego zbiornika.

Ostateczne zalecenie

W przypadku większości systemów-wody pitnej preferowanym rozwiązaniem jest instalacja końcowego sterylizatora wody UV zarówno po zbiorniku magazynującym, jak i po ostatnim etapie filtracji. Dzięki temu bariera mikrobiologiczna znajduje się bliżej punktu użycia i umożliwia systemowi leczenie zanieczyszczeń lub odrostów, które mogą wystąpić podczas przechowywania.

UV przed{0}zbiornikiem pozostaje przydatne jako dodatkowa kontrola, podczas gdy-dwustopniowy UV może być odpowiedni do zastosowań o wysokiej-czystości lub wrażliwych mikrobiologicznie. Jednak sama pozycja montażu nie gwarantuje skutecznej dezynfekcji. Podczas projektowania systemu należy również uwzględnić przepływ szczytowy, promieniowanie UVT, zmętnienie, docelową dawkę UV, higienę zbiornika i warunki rurociągów za nim.

Praktyczna zasada jest prosta: jeśli woda może ulec przemianom mikrobiologicznym po przejściu przez reaktor UV, należy zainstalować ostateczną zwalidowaną barierę dezynfekcyjną bliżej miejsca użycia.