Răspunsul scurt:

Pentru majoritatea sistemelor de apă potabilă-în care dezinfecția cu ultraviolete servește drept barieră microbiană finală, instalați reactorul UV principal după etapa de îndepărtare a rezervorului de stocare și a particulelor-finale, cât mai aproape de punctul de distribuție.

De ce UV este de obicei mai bun după rezervorul de stocare

UV nu are protecție reziduală

Dezinfectanții chimici pot continua suprimarea microorganismelor după tratamentul inițial dacă se menține un reziduu adecvat. UV nu funcționează așa. Agenția pentru Protecția Mediului din SUA afirmă că UV nu lasă reziduuri și că doza UV eliberată depinde de intensitatea UV, debitul și transmitanța ultravioletei (UVT).[1]Inspectoratul pentru apă potabilă din Regatul Unit identifică în mod similar absența unui efect rezidual ca principală limitare a UV, necesitând o igienă atentă la depozitare și distribuție.

Dacă UV este instalat numai înaintea unui rezervor de stocare atmosferică, secvența de tratament este:

Tratament UV → rezervor de stocare → pompă și distribuție → punct de utilizare

Orice contaminare sau recreștere care apare în rezervor sau în instalațiile sanitare din aval ocolește bariera UV. Mutarea etapei UV finale în aval schimbă secvența în:

rezervor de stocare → pompă → filtrare finală → tratament UV → punct de utilizare

Al doilea aranjament dezinfectează apa după ce a trecut prin componenta cel mai probabil să îmbătrânească apa, să colecteze sedimente, să facă schimb de aer și să expună apa deschiderilor de acces și suprafețelor umede.

Figura 1. Pre-rezervor-numai UV lasă evenimentele de stocare din aval în afara barierei de tratament final.

Depozitarea poate modifica calitatea microbiologică a apei

Depozitarea nu este neutră din punct de vedere microbiologic. Rezultatul este influențat de temperatură, timpul de rezidență, nutrienții disponibili, sedimente, rotația rezervorului, starea suprafeței și igiena.

Într-un studiu-examinat de colegii asupra rezervoarelor de depozitare de uz casnic din Amman, Iordania, Evison și Sunna a raportat că numărul de bacterii heterotrofe a crescut de la aproximativ1,7 log CFU/mLla5,2 log CFU/ml după patru zileşi5,7 log CFU/ml după șapte zilede depozitare.[3]Exprimat ca număr aproximativ, adică o creștere de la aproximativ 50 CFU/ml la aproximativ 160.000 CFU/ml și apoi 500.000 CFU/ml. Studiul a identificat temperatura ca fiind factorul cu cea mai mare influență asupra creșterii.

Figura 2. Datele examinate de colegii-indică o regenerare substanțială a bacteriilor heterotrofice în timpul depozitării.

Sursa: Evison & Sunna (2001). Numărările heterotrofe nu reprezintă o măsură directă a riscului-patogenului.

Aceste numărări heterotrofe nu înseamnă că fiecare organism detectat a fost un agent patogen și nu ar trebui tratate ca un calcul direct al riscului de îmbolnăvire. Totuși, ele arată că apa biologic activă se poate schimba substanțial în timpul depozitării. O unitate UV instalată numai în amonte nu poate controla creșterea care are loc ulterior.

Un studiu de teren controlat în Ecuador a ajuns la o concluzie similară. Cercetătorii au urmărit apa de la sursa ei până la depozitarea casnică și au comparat-o cu recipientele potrivite păstrate în condiții controlate. S-a observat o creștere a contaminării în46,4% din recipiente pentru enterococişi32,8% pentru E. coli. În gospodăriile care au suferit recontaminare, creșterile medii au fost0,5–1,3 log pentru enterococişi0,6–1,2 log pentru E. coli.

Ce face dovezile-și nu-demonstrează

Studiile de mai sus nu demonstrează că fiecare rezervor provoacă creșterea microbiană. Designul rezervorului, cifra de afaceri, temperatura, curățarea, dezinfectantul rezidual și calitatea-apei sursei variază foarte mult. Un rezervor etanș, proiectat igienic, cu rotații frecvente, poate menține o calitate excelentă a apei.

În schimb, dovezile susțin un principiu-de control al riscului:

Când UV este singurul dezinfectant final, plasarea acestuia după depozitare elimină o secțiune majoră necontrolată din lanțul de tratament.

UV post-tank nu face ca igiena rezervorului să fie opțională. Un rezervor puternic contaminat poate supraîncărca pretratarea, filtrele murdare, poate crea probleme de gust și miros, eliberează fragmente de biofilm și provoacă continuu sistemul UV. Rezervorul necesită încă proiectare sanitară, orificii de aerisire și trape sigure, rotație planificată, inspecție, curățare și verificare microbiologică corespunzătoare.

Înainte de rezervor, după rezervor sau ambele?

Figura 3. Aspecte recomandate implicite și cu mai multe-bariere UV în jurul unui rezervor de stocare.

Opțiunea 1: UV numai înaintea rezervorului

Acest aranjament poate reduce numărul de organisme viabile care intră în depozit. Poate fi util atunci când rezervorul trebuie protejat de o încărcătură microbiană sau când un dezinfectant chimic din aval menține un rezidual verificat.

Cu toate acestea, numai UV pre-rezervor nu protejează împotriva:

• contaminare prin aerisirea rezervorului, trapă sau preaplin;
• biofilm sau sediment deja prezent în rezervor;
• regenerarea microbiană în timpul perioadelor lungi de rezidență;
• contaminarea introdusă de pompa de evacuare sau conducta din aval;
• pierderea calității microbiologice după întreținere.

Pentru un sistem potabil fără dezinfectant rezidual în aval, aceasta nu este, în general, cea mai puternică locație pentru singura barieră UV.

Opțiunea 2: UV după rezervor

Pentru majoritatea sistemelor mici de apă potabilă-, apa de ploaie,-apă de puț și-apă de proces, UV post-rezervor este valoarea prestabilită preferată. Apa este pompată din depozit, condiționată pentru a îndeplini cerințele de calitate-apei ale reactorului UV, dezinfectată și apoi livrată utilizatorului.

O secvență tipică este:

rezervor de stocare → pompa de rapel sau presiune → filtrarea sedimentelor → alt tratament necesar → reactor UV → linie scurtă de distribuție igienă

Universitatea din Arizona Cooperative Extension recomandă un tren de tratare a apei de ploaie constând din filtrare cu particule, cărbune activat și dezinfecție UV plasat după rezervorul sub presiune sau{0}}pompă la cerere.

Reactorul UV ar trebui să fie dimensionat pentrudebit maxim instantaneu de evacuare, nu cererea medie zilnică sau rata la care se umple rezervorul. Când pornește o pompă de rapel, reactorul UV poate avea un debit pe termen scurt-mult mai mare decât media zilnică. Deoarece doza UV depinde parțial de timpul de rezidență, depășirea debitului maxim validat poate reduce doza.

Opțiunea 3: UV atât înainte, cât și după rezervor

UV dublă-etapă poate fi justificată în cazul în care:

• rezervorul stochează permeat de RO sau apă de proces{0}}pură ridicată;
• specificațiile microbiologice sunt stricte;
• rezervorul are timpi lungi de rezidență sau temperaturi ridicate;
• apa care intră creează o încărcătură biologică mare;
• un proces alimentar, băutură, farmaceutic sau de laborator are nevoie de o barieră suplimentară
• funcționarea continuă și redundanța sunt mai importante decât costul minim de capital.

Prima etapă UV reduce încărcătura viabilă care intră în depozit. A doua etapă tratează apa care iese din rezervor. O buclă UV de recirculare poate ajuta, de asemenea, la controlul stării microbiene a apei stocate, dar eficacitatea acesteia depinde de circulația verificată, amestecarea rezervorului, cifra de afaceri și proiectarea sanitară. Nu se presupune că o buclă de recirculare expune în mod egal fiecare parte a unui rezervor slab amestecat.

Recomandare finală

Pentru majoritatea sistemelor de apă potabilă-, aranjamentul preferat este instalarea sterilizatorului UV final pentru apă atât după rezervorul de stocare, cât și după ultima etapă de filtrare. Acest lucru poziționează bariera microbiană mai aproape de punctul de utilizare și permite sistemului să trateze contaminarea sau recreșterea care poate apărea în timpul depozitării.

UV pre-rezervor rămâne util ca un control suplimentar, în timp ce UV cu două-etape se potrivește aplicațiilor cu puritate ridicată sau sensibile microbiologic. Cu toate acestea, numai poziția de instalare nu garantează o dezinfecție eficientă. Debitul maxim, UVT, turbiditatea, doza UV țintă, igiena rezervorului și condițiile de conducte din aval trebuie de asemenea luate în considerare în timpul proiectării sistemului.

Regula practică este simplă: dacă apa poate suferi modificări microbiologice după trecerea prin reactorul UV, instalați o barieră de dezinfecție validată finală mai aproape de punctul de utilizare.