Током врхунца потражње за хотелима, централизованог чишћења у постројењима за{0}}прераду хране,{1}}покретања линије за пуњење-или истовременог рада више делова опреме, тренутни проток може да порасте далеко изнад свог нормалног просека.

УВ систем може остати укључен и контролер можда неће показати квар лампе, али вода можда већ пролази кроз реактор брже него што дозвољава валидирани радни опсег. Право питање није да ли УВ лампа ради, већ да ли сваки део воде и даље прима потребну УВ дозу.

Стога УВ систем не би требало да буде димензионисан само за просечни проток. Мора одржавати потребне перформансе дезинфекције када се заједно јаве максимални тренутни проток, минимална стварна УВ пропустљивост (УВТ), старење лампе и други неповољни услови.

Зашто вршни проток утиче на УВ дезинфекцију?

УВ дезинфекција функционише само када микроорганизми апсорбују довољно ултраљубичасте енергије док пролазе кроз реактор. Поједностављено, УВ доза се може изразити као:

УВ доза (мЈ/цм²) ≈ УВ интензитет (мВ/цм²) × време експозиције (с)

Просечно време хидрауличког задржавања је повезано са протоком:

Време задржавања ≈ Ефективна запремина реактора ÷ брзина протока

Са непромењеним запремином реактора и УВ излазом, већи проток обично скраћује време које вода проводи у реактору и може смањити испоручену УВ дозу.

Инспекторат за воду за пиће Велике Британије наводи да доза УВ зрачења зависи од зрачења и времена задржавања воде у реактору. Стога се не сме прекорачити максимални пројектовани проток који је одредио произвођач.

Извор: Водич за УВ дезинфекцију УК ДВИ

У правом УВ реактору, међутим, није тачно претпоставити да ће повећање протока од 40% увек довести до смањења дозе УВ зрачења за 40%. Хидраулична дистрибуција, турбуленција, положај лампе, геометрија реактора и различити путеви протока кроз комору утичу на коначну дозу.

Инжењерски пројекти би стога требало да се ослањају на валидирану редукциону еквивалентну дозу (РЕД), а не само на теоријске прорачуне.

На пример, претпоставимо да је УВ реактор валидиран под следећим условима:

• Максимални проток: 10 м³/х
• Минимални УВТ: 85%
• Валидирана УВ доза: 40 мЈ/цм²
• Интензитет УВ зрачења се одржава изнад наведене задате вредности

Ако стварни вршни проток достигне 14 м³/х, реактор ради ван свог валидираног опсега. Преостала доза УВ не може се поуздано одредити једноставном екстраполацијом; оправдан закључак је да оригинални подаци о валидацији више не гарантују учинак дезинфекције.

Краткотрајни{0}}вркови протока се не могу занемарити

Неки оператери претпостављају да ће врх који траје само неколико минута имати мали утицај на укупан квалитет воде. Међутим, микробна дезинфекција се не процењује на основу просечне дневне дозе.

Чак и ако проток премашује капацитет реактора само један минут, нека вода може добити недовољну УВ дозу пре него што уђе у резервоар, производну линију или дистрибутивну мрежу.

За воду за пиће, производњу хране и пића, фармацеутску производњу и друге микробиолошки осетљиве апликације, чак и кратак период недовољног дозирања треба третирати као системски ризик.

Изазов може бити већи у апликацијама површинске{0}}воде, кишнице и отпадних вода јер вршни проток може да се поклопи са већом замућеношћу, повећаним суспендованим чврстим материјама или смањеним УВТ. Систем се тада суочава са два проблема у исто време:

• Брже кретање воде смањује време излагања.
• Повећана УВ апсорпција смањује ефективни УВ интензитет у води.

Овом комбинацијом је теже управљати него само повећањем протока.

Како УВ систем треба да реагује на вршни проток?

1. Измерите стварни вршни проток

УВ систем не треба бирати једноставним дељењем укупне дневне потрошње воде са 24 сата. Релевантна пројектована вредност је максимални тренутни проток који може проћи кроз УВ реактор.

Максимални проток може бити узрокован:

• Истовремено се отвара више испуста за воду
• Покретање{0}}пумпе или замена пумпе
• Брзо{0}}допуњавање резервоара за складиштење
• ЦИП чишћење и испирање опреме
• Истовремени рад{0}}лине за пуњење
• Повратно испирање филтера
• Промене производне смене
• Кишна-сезона или вршни проток отпадних вода

За комерцијалне и индустријске пројекте, пожељнији приступ је коришћење мерача протока или регистратора података за снимање стварног профила протока током репрезентативног периода, а затим упоређивање резултата са максималним излазним капацитетом пумпе.

Сами проток{0}}наглашени пумпом или просечна потрошња воде можда неће открити прави вршни проток кроз УВ реактор.

2. Изаберите УВ систем за најгоре-комбинацију случајева

Називни проток УВ система није независан од услова рада. У најмању руку, избор система треба да узме у обзир:

• Максимални тренутни проток
• Потребна УВ доза
• Минимални стварни УВТ
• Излаз лампе на крају животног века лампе
• Очекивано запрљање кварцног{0}}чаура
• Губитак притиска при вршном протоку
• Циљни микроорганизми

Исти УВ реактор може имати значајно различите максималне капацитете третмана при 90% УВТ и 70% УВТ.

Технички лист у којем се наводи „20 м³/х“ је стога недовољан осим ако не наводи и одговарајућу УВТ, циљну УВ дозу и услове рада.

За неке апликације за воду за пиће, системи НСФ/АНСИ 55 класе А користе УВ дозу која је еквивалентна најмање 40 мЈ/цм² као важан захтев за перформансе. Међутим, ова вредност не би требало да се примењује аутоматски на сваки пројекат. Коначна потребна доза мора да се одреди у складу са ризиком од извора{5}}воде, циљним микроорганизмима и важећим локалним прописима.

Извор: Хеалтх Цанада Тецхницал Доцумент

3. Динамички подесите УВ излаз унутар валидираног опсега

За системе са честим флуктуацијама протока, контрола протока{0}}може да се користи за усклађивање УВ излаза са захтевом.

Када се проток повећа, регулатор може:

• Повећајте снагу лампе
• Активирајте додатне групе лампи
• Покрените додатне УВЦ ЛЕД модуле

Када се проток смањи, систем може смањити излаз како би избегао непотребну потрошњу енергије.

Међутим, променљива{0}}контрола снаге не може бесконачно проширити капацитет реактора. Чак и са лампама на максималној снази, потребна доза можда неће бити загарантована када проток пређе валидирани максимум.

Америчка ЕПА наводи да праћење дозе УВ зрачења треба да обухвати брзину протока, УВ интензитет и статус лампе. Неки израчунати-системи дозе такође могу да користе УВТ и податке{4}}о снази лампе.

Извор: Приручник за ултраљубичасту дезинфекцију САД ЕПА

4. Користите више УВ реактора у етаблираној паралелној конфигурацији

За комерцијалне и индустријске пројекте са великим варијацијама протока, паралелни УВ реактори могу понудити већу флексибилност од једног превеликог реактора.

на пример:

• Један реактор ради током периода ниског{0}}протока.
• Други реактор почиње када се проток повећа.
• Више реактора ради истовремено током највеће потражње.
• Један реактор је задржан као резервна јединица.

Овај аранжман одржава сваки реактор у оквиру његовог валидираног опсега протока, а истовремено смањује непотребну употребу енергије током периода ниског{0}}протока.

Паралелни системи, међутим, захтевају пажљиво балансирање протока. Ако се отпор грана разликује, један реактор може добити превелики проток док други прима премало.

Због тога цевовод треба да буде пројектован са одговарајућим мерилима протока, балансним вентилима или аутоматским контролним вентилима.

5. Смањите вршни проток помоћу резервоара за пуфер или{1}}опреме за контролу протока

Када високи врх траје само кратко, пуфер резервоар се може инсталирати узводно од УВ система. Пумпа променљиве{1}}фреквенције тада може да напаја реактор са стабилнијим протоком.

Друге опције{0}}контроле тока обухватају:

• Рестриктори протока
• Аутоматски регулациони вентили
• Пумпе{0}}променљиве фреквенције
• Уређаји за{0}}контролу притиска

Ови уређаји помажу да се спречи да проток прекорачи границу третмана УВ система.

УВ не обезбеђује заосталу дезинфекцију. Ако је резервоар за складиштење постављен након реактора, дезинфикована вода може и даље бити реконтаминирана током складиштења.

Због тога резервоар треба да буде хигијенски дизајниран, редовно прегледан и чишћен. У пројектима са-већим ризиком, завршни УВ степен може да се инсталира после резервоара за складиштење и пре места употребе.

УК ДВИ такође напомиње да УВ не даје остатке дезинфекционог средства, што чини управљање хигијеном у системима за складиштење и дистрибуцију посебно важним.

Извор: Водич за УВ дезинфекцију УК ДВИ

Како би требало изабрати различита решења{0}}вршног протока?

Одабир треба да одражава трајање вршног оптерећења, величину и учесталост промена протока, пратеће промене квалитета воде{0}}, захтеве за континуитет и буџет. Кратким, повременим пиковима се може управљати пуферовањем или ограничењем протока; честе флуктуације могу одговарати контроли-пејсинга протока; а широки захтеви за смањење или редундантност могу фаворизовати степенасте паралелне реакторе. У сваком случају, блокаде треба да спрече воду која је третирана изван валидираног опсега да допре до корисника у низводним водама.

Шта купци треба да потврде код добављача УВ система?

Купци би требало да питају више од: "Колико кубних метара на сат овај систем може да третира?" Они такође треба да потврде:

1. Која доза УВ зрачења се испоручује при називном протоку?
2. Под којим УВТ условима је одређен називни проток?
3. Да ли подаци о учинку узимају у обзир старење лампе и прљање кварцних-чахура?
4. Које су валидиране минималне и максималне брзине протока?
5. Ако проток премаши потврђену границу, да ли ће систем покренути аларм, затворити вентил, рециркулацију воде или наставити са снабдевањем?
6. Да ли контролер прати проток, УВ интензитет, УВТ и валидирану дозу у реалном времену?
7. Колики је губитак притиска при вршном протоку?
8. Да ли је резервни реактор потребан током одржавања или квара лампе?

Ако добављач обезбеђује само снагу лампе и не може да одреди циљну УВ дозу, УВТ услове или максимални валидирани проток, сама оцена снаге не показује поуздане перформансе вршног{0}}тока.

Закључак

Правилно управљање вршним протоком захтева више од једноставног повећања снаге лампе. То захтева потпуну стратегију контроле:

Измерите стварни вршни проток, изаберите систем за најгоре-услове воде, динамички прилагодите УВ излаз у оквиру валидираног опсега и користите паралелне реакторе, складиштење пуфера, ограничење протока и аутоматске блокаде да спречите да недозирана вода стигне до низводног система.

Када процењује УВ пројекат, Агуа Топоне препоручује клијентима да обезбеде максимални тренутни проток, минимални УВТ, релевантне податке о{0}}квалитету воде, потребну УВ дозу и стварни радни образац.

Само проценом ових услова заједно, дизајнер може да утврди да ли је пројекту потребан већи појединачни реактор, етаблирани паралелни реактори или комплетно УВ решење са контролом протока и аутоматским сигурносним блокадама.

УВ систем није поуздан само зато што његове лампе остају осветљене у просечним условима рада. Поузданост значи да сваки део воде и даље прима потребну УВ дозу током најпрометнијих и најнеповољнијих услова.