ちょっと、そこ！ UV リアクターのサプライヤーとして、私はさまざまな要因がこれらの重要な機器の性能にどのような影響を与えるかを直接見てきました。多くの場合、必要なほど注目されていない要因の 1 つは、浮遊物質の存在です。このブログでは、懸濁物質が UV リアクターにどのような影響を与えるのか、またそれに対して何ができるのかについて詳しく説明します。
浮遊固体とは何ですか?
まず最初に、浮遊物質とは何かについて話しましょう。浮遊固体は、液体中に浮遊する小さな粒子です。土壌浸食、産業廃棄物、さらには生物物質など、さまざまな発生源に由来する可能性があります。これらの粒子のサイズは、コロイドのような非常に小さいものから、実際に肉眼で確認できる大きな粒子までさまざまです。
浮遊固体が UV リアクターに与える影響
ここで、懸濁物質が UV リアクターにどのような影響を与えるかについて、核心を説明しましょう。
1. 紫外線の吸収と散乱
懸濁物質が UV リアクターに影響を及ぼす主な方法の 1 つは、UV 光の吸収と散乱によるものです。 UV リアクターは、紫外線を使用して水中の微生物を不活化または殺すことによって機能します。浮遊物質が存在すると、UV 光の経路を遮断する可能性があります。粒子は紫外線エネルギーの一部を吸収するため、水を消毒するために利用できる光が少なくなります。さらに、光をさまざまな方向に散乱させ、水中をまっすぐに進むのではなく分散させます。これにより、微生物が死滅するのに十分な UV 暴露を受けられなくなる可能性があるため、UV リアクターの全体的な有効性が低下します。
たとえば、高濃度の粘土粒子 (一般的な浮遊物質) を含む水源がある場合、これらの粒子は紫外線を吸収して散乱します。その結果、微生物に届く紫外線量が予想よりも低くなり、消毒効率が低下してしまいます。
2. UV ランプと石英スリーブの汚れ
浮遊固体は、UV ランプやそれを保護する石英スリーブに汚れを引き起こす可能性もあります。時間の経過とともに、これらの粒子はランプやスリーブの表面に蓄積し、UV 光源と水の間の障壁として機能する層を形成することがあります。この層は、水中に透過する紫外線の量を大幅に減らすことができます。
大量の有機物と細かい砂粒子を含む水を処理する UV リアクターがある状況を想像してください。これらの粒子は徐々に石英スリーブ上に蓄積します。汚れが増えると、水に届く紫外線出力が減少し、消毒性能の低下が見られる場合があります。場合によっては、汚れがひどい場合は、UV ランプが過熱し、寿命が短くなる可能性もあります。
3. フローパターンへの影響
考慮すべきもう 1 つの側面は、懸濁物質が UV リアクター内の流動パターンにどのような影響を与える可能性があるかです。水中に多数の浮遊粒子が存在すると、原子炉内での水の移動方法が変化する可能性があります。これにより、水が停滞したり、不均一な流量分布が発生したりする可能性があります。
適切に設計された UV リアクターでは、すべての水が適切な UV 線量を受けるように、水が UV ランプの周りに均等に流れる必要があります。ただし、浮遊物質が流れの乱れを引き起こしている場合、水の一部が紫外線に十分にさらされない可能性があります。これにより、未処理の水が反応器を通過するポケットが発生する可能性があり、これは明らかに消毒には理想的ではありません。
浮遊物質の測定
では、UV リアクター内の浮遊物質に問題があるかどうかは、どうすればわかるのでしょうか?浮遊物質を測定する一般的な方法の 1 つは、濁度計を使用することです。濁度は、一般に肉眼では見えない多数の個々の粒子によって引き起こされる流体の濁りまたは曇りの尺度です。濁度の測定値が高い場合は、通常、懸濁物質の濃度が高いことを示します。
別の方法は、重量分析を使用することです。これには、あらかじめ秤量した濾紙を通して既知の体積の水を濾過し、次に濾紙を乾燥させ、再度秤量して浮遊固体の質量を決定することが含まれる。
浮遊物質の取り扱い
浮遊物質が UV リアクターに影響を与えていることがわかった場合、できることがいくつかあります。
1. 前処理
懸濁物質を処理する最も効果的な方法の 1 つは、前処理です。これには、沈降、濾過、または凝固 - 凝集などのプロセスの使用が含まれる場合があります。沈降により、時間の経過とともに大きな粒子がタンクの底に沈殿します。濾過では、使用するフィルターの種類に応じて、さまざまなサイズの粒子を除去できます。凝固 - 凝集には、水に化学物質を加えて浮遊粒子を凝集させ、除去しやすくします。
たとえば、砂フィルターは優れた前処理オプションになります。大量の懸濁物質を除去できるため、UV リアクターの負荷が軽減され、パフォーマンスが向上します。
2. 定期的なメンテナンス
UV リアクターの定期的なメンテナンスも重要です。これには、石英スリーブのクリーニングと UV ランプの定期的な検査が含まれます。袖を清潔に保つことで、紫外線が効率よく水中に伝わるようになります。特別な洗浄液と柔らかいブラシを使用して、スリーブを傷つけることなく優しく掃除できます。
3. 監視と調整
UV リアクターに入る水の濁度を継続的に監視することが重要です。濁度の増加に気付いた場合は、前処理プロセスを調整するか、反応器内の UV 線量を増やす必要がある場合があります。最新の UV リアクターには、水質に基づいて UV 出力を自動的に調整できるセンサーが付属しているものもあります。
結論
結論として、浮遊物質の存在は UV リアクターの性能に大きな影響を与える可能性があります。これらは、紫外線を吸収および散乱し、ランプやスリーブを汚し、流れのパターンを混乱させることにより、紫外線消毒の効果を低下させる可能性があります。ただし、これらの影響を理解し、前処理、定期的なメンテナンス、監視などの適切な措置を講じることにより、UV リアクターが最高の状態で動作することを保証できます。
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参考文献
- ホワイト、GC (1999)。塩素処理と代替消毒剤のハンドブック。ワイリー。
- クリッテンデン、JC、トラッセル、RR、ハンド、DW、ハウ、KJ、およびチョバノグロウス、G. (2012)。水処理: 原理と設計。ワイリー。