4.1. Ультрафиолетовое облучение


Ультрафиолетовое излучение убивает микроорганизмы в воде, непосредственно воздействуя на ДН? (де зоксирибонуклеиновую кислоту) в клетке. УФ-лампы создают излучение, а процесс обработки воды называют облучением.


Факторы, влияющие на степень поражения. Эффек тивность ультрафиолетовых стерилизаторов зависит от размеров организмов, интенсивности генерируемого из лучения и глубины проникновения УФ-лучей в воду. Обычно, чем крупнее микроорганизмы, тем устойчивее они к воздействию УФ-лучей. Большинство вирусов, бак терий, микроскопических грибов и простейших могут быть обезврежены облучением интенсивностью 35 000 м.кВт • с/см2 (микроватт в секунду на 1 см2 поверхности ультрафиолетовой лампы). Более крупные микроорганизмы, например инфузорию Јchthyophthirius, на стадии свободноплавающих «бродяжек», по данным Хофмана (Hoffman, 1974), приходится обрабатывать из лучением большей мощности - до 400 000 мкВт• с/см2. Для обезвреживания взрослых паразитов, которые поселяются на коже и жабрах рыб, требуется доза, равная примерно 1717 200 мкВт• с/см2, при условии, что инфузории предварительно отделены от хозяина (Vlasen ko, 1969). Такие различия в летальных дозах обусловлены резкими колебаниями размеров паразитов во взрослом состоянии и на стадии «бродяжек» (800 мкм по сравнению с 20х35 мкм). Динофлагелята Oodinium ocellatum – жгутиконосец, паразитирующий на морских рыбах на диноспорной (свободноплавающей) стадии развития, вероятно, может быть обезврежена дозой 35 000 мкВт• с/см2, однако экспериментально это не про верялось. Минимальная летальная доза (МЛД) для
«бродяжек» другого опасного паразита морских рыб — инфузории Cryptocarуоn irritans — может достигать 800 000 мкВт-с/см2, однако это также только предположение. Подобный вывод основан на сходстве Hх размеров [35X56 мкм (Nigrelli and Ruggieri, 1966)) с размерами «бродяжек» Ichthyophthirius, для которого Млд известна. Минимальные летальные дозы УФ-излучения Для некоторых микроорганизмов (преимущественно паразитических) приведены в табл. 4.1.
Даже при оптимальных условиях УФ-лучи, по-видимому, неспособны проникать в толщу воды на глубину, превышающую 5 см. Проникающая способность еще больше уменьшается, если в воде присутствуют вов, РОВ, а также неорганические ноны. Другими словами, в воде с высоким содержанием органических веществ Hли очень мутной УФ-облученне неэффективно. При одинаковых дозах ультрафиолетовое облучение более эффективно в пресной воде, чем в солоноватой и морской, где содержится много неорганических ионов. .
Устройство стерилизаторов. Обзор конструкций стерилизаторов содержится в работе Унтона (Wheaton,
Таблица 4. 1. МЛД УФ-излучения и размеры некоторых свободно живущих и паразитирующих в аквариумах
н прудах микроорганизмов (Hoffman, 1974)

МЛД УФ-излучения и размеры некоторых свободно живущих и паразитирующих в аквариумах  н прудах микроорганизмов
* По данным Hнгрелли (Nigrelli, 1936).
** По данным Нигрелли и руггиери (Nigrelli and Ruggieri, 1966).

1977). Существует два основных типа УФ-стерилизаторов: поверхностные и погружные. Поверхностный сте рилизатор состоит из батареи УФ-ламп с отражателями, укрепленной на высоте 10—20 см над мелким лотком, через который протекает вода. Лоток необходим, чтобы уменьшить толщину слоя облучаемой воды. Более надежны погружные стерилизаторы. Их параметры лучше поддаются расчету, кроме того, их можно устанавливать в любом месте водоочистной системы простым под соединением в линию водоподачи или сброса. В некоторых стерилизаторах УФ-лампы заключены в водонепроницаемый корпус из кварцевого стекла, который создает вокруг лампы изолирующий слой воздуха, предохраняющий ее от остывания в воде и обеспечивающий работу лампы при оптимальной температуре (40,5°С). Если кварцевая оболочка отсутствует и лампа работает при температуре ниже оптимальной, эффективность об лучения заметно снижается. На рис. 4.2 показано устройство типичного погружного стерилизатора. Вода по ступает в стерилизатор через патрубок , протекает с определенной скоростью мимо УФ-лампы и по выводной трубе снова возвращается в аквариум.
Для погружных стерилизаторов необходимо два до полнительных приспособления: счетчик интенсивности

Ультрафиолетовый стерилизатор


Рис. 4.2. Ультрафиолетовый стерилизатор: - вод с подающий патрубок; 2 — УФ-лампа; 3 - корпус нз кварцевого стскла; 4 – дезинфекционная камера: 5 — патрон лампы; б — балласт; 7 — счетчик интенсивности нзлучения; 4 — ручной скребок; 9 – патрубок вы -
пуска воды
излучения и устройство для протирки кварцевого корпуса. Со временем эффективность работы УФ-лампы снижается. Специальная щетка необходима для удаления биологической пленки, образующейся на внешней поверхности корпуса и снижающей проникающую способность ультрафиолетовых лучей.
УФ-стерилизаторы должны обеспечивать максимальную интенсивность излучения (1,0. 108 мкВт• с/см2) при расходе воды не ниже полного объема системы за 24 ч. Решающее значение имеет продолжительность контакта, эффективная доза радиации может быть удвоена путем уменьшения расхода воды, протекающей через стерилизатор, наполовину.