Фотонно-ионная система обеззараживания воды

Введение

Фотонно-ионные системы обеззараживания воды, сочетающие ультрафиолетовое (УФ) излучение и ионизацию медью и серебром, представляют собой одну из наиболее современных и эффективных технологий для обеспечения микробиологической безопасности воды.

Такой подход объединяет мгновенное обеззараживающее действие УФ-излучения с пролонгированным антимикробным эффектом ионов меди и серебра, что позволяет достичь высокой степени инактивации патогенов и устойчивого санитарного эффекта в воде плавательного бассейна.

Механизмы действия

Ультрафиолетовое излучение (УФ)

УФ-излучение, преимущественно длиной волны 254 нм (УФ-C), разрушает ДНК и РНК микроорганизмов, препятствуя их репликации и вызывая гибель клеток

Эффективно инактивирует бактерии, вирусы и простейших, включая устойчивые к хлору цисты Giardia и ооцисты Cryptosporidium

Не оставляет остаточного бактерицидного эффекта в воде, поэтому повторное заражение возможно после обработки

Ионизация медью и серебром

Ионы меди (Cu²⁺) и серебра (Ag⁺) разрушают клеточные стенки микроорганизмов, нарушают транспорт питательных веществ и вызывают гибель бактерий, вирусов, грибов и спор

Серебро обладает выраженным бактерицидным и фунгицидным действием, медь — бактерицидным и альгицидным

Ионы сохраняются в воде длительное время, обеспечивая пролонгированный антимикробный эффект

Сочетанное воздействие

Совместное применение УФ-излучения и ионов меди/серебра приводит к синергетическому эффекту: УФ быстро уничтожает большинство микроорганизмов, а ионы предотвращают повторное размножение и образование биопленок

Такая комбинация особенно эффективна против Legionella, Pseudomonas, Escherichia coli и других санитарно-показательных микроорганизмов

Кинетика обеззараживания

УФ-обеззараживание

Кинетика инактивации большинства патогенов (E. coli, Pseudomonas, Legionella) описывается уравнением первого порядка:

ln(N0/N)=k⋅D

где N0— исходная концентрация, N— остаточная, k— константа инактивации, D— доза УФ

Для кишечной палочки E. coli при дозе 30–40 мДж/см² достигается глубина инактивации в 4–5-log (99,99–99,999%) за секунды.

Для легионеллы Legionella и синегнойной палочки Pseudomonas — аналогичные значения при дозах 30–60 мДж/см².

Для вирусов необходимы дозы 40–60 мДж/см² для 3–4-log (99,9-99,99) инактивации

Ионы меди и серебра

Инактивация бактерий происходит медленнее (от нескольких минут до часов), но эффект сохраняется длительно.

Для Legionella полная инактивация достигается при концентрациях меди 0,2–0,4 мг/л и серебра 0,02–0,04 мг/л за 2–24 часа.

Для E. coli и Pseudomonas — аналогичные концентрации, время инактивации 1–4 часа.

Ионы меди и серебра эффективны против биопленок, что недоступно для УФ-обработки.

Сочетанное воздействие

Совместное применение позволяет достичь мгновенной инактивации (УФ) и пролонгированного эффекта (ионы Ag&Cu)

Синергия проявляется в снижении необходимой дозы УФ и концентраций ионов при сохранении высокой эффективности

В ряде исследований показано, что комбинированное воздействие позволяет добиться 6-log (99,9999%) инактивации Legionella и E. coli за минуты при стандартных дозах УФ и минимальных концентрациях ионов

Необходимые концентрации и мощности

Санитарно-показательные микроорганизмы

Escherichia coli (кишечная палочка): модельный индикатор фекального загрязнения, чувствителен к УФ и ионам Ag&Cu

Legionella pneumophila (легионелла): особо устойчива к хлору, эффективна инактивация при сочетанном воздействии УФ+Ag&Cu

Pseudomonas aeruginosa (синегнойная палочка): устойчива к биоциднымвоздействиям, хорошо удаляется при комбинированной обработке

Вирусы (аденовирус, ротавирус): требуют повышенных доз УФ, ионы меди/серебра усиливают инактивацию

Преимущества

Высокая эффективность по времени и глубине обеззараживания против широкого спектра патогенов (УФ)

Отсутствие образования вредных побочных продуктов

Пролонгированный антимикробный эффект (ионы Ag&Cu)

Удаление хлораминов в подпиточной (заливаемой) хлорируемой воде, поступающей из систем центрального водоснабжения (при применении УФ-ламп среднего давления)

Заключение

Фотонно-ионная система SilverPRO+UV, сочетающая УФ-обеззараживание и ионизацию медью и серебром, является эффективным, экологически безопасным и перспективным методом обеззараживания питьевой воды и воды плавательных бассейнов.

Она обеспечивает как мгновенную инактивацию патогенов, так и длительный бактерицидный эффект, что особенно важно для высоконагруженных общественных плавательных бассейнов с повышенными санитарными требованиями.

В случаях сочетанного применения УФ-ламп среднего давления – возможно дополнительная дезактивация хлораминов, содержащихся в хлорированной подпиточной воде систем центрального водоснабжения.