2) содержание нитритов и нитратов
3) жесткость
4) цветность, мутность, содержание железа (+)
На ослабление ультрафиолетового излучения водой прежде всего влияют её оптические свойства: цветность, мутность и содержание соединений железа. Цветность обычно обусловлена гуминовыми и фульвокислотами, а также другими растворёнными органическими веществами, которые поглощают УФ-кванты. Соединения железа, особенно при наличии Fe3+ и гидроксидных или органоминеральных комплексов, также повышают поглощение; мутность дополнительно уменьшает прохождение излучения за счёт рассеяния и экранирования частицами.
В санитарной оценке эффективность прохождения УФ-излучения характеризуют коэффициентом поглощения или связанной с ним УФ-прозрачностью воды, часто при длине волны около 254 нм. Согласно закону Бугера—Ламберта—Бера, интенсивность излучения уменьшается по мере увеличения оптической плотности среды и длины пути в воде. Поэтому высокая цветность, мутность и содержание железа снижают глубину проникновения УФ-излучения и могут уменьшать эффективность обеззараживания, поскольку микроорганизмы получают меньшую дозу.
Сульфиты, аммиак в обычных концентрациях, нитриты, нитраты и соли, определяющие жёсткость, обычно не оказывают существенного влияния на этот показатель в диапазонах, характерных для природной и питьевой воды. Нитриты и нитраты способны поглощать излучение в отдельных спектральных областях, однако при нормативных концентрациях их вклад в практическую УФ-прозрачность воды, как правило, невелик. Таким образом, отмеченный ответ отражает основные факторы, определяющие оптическое ослабление УФ-излучения.
| Показатель воды | Влияние на УФ-излучение | Основной механизм | Практическое значение |
|---|---|---|---|
| Цветность | Существенное увеличение поглощения | Поглощение УФ гуминовыми и фульвокислотами, растворёнными органическими веществами | Снижение УФ-прозрачности и дозы, поступающей к микроорганизмам |
| Мутность | Уменьшение прохождения излучения | Рассеяние и частичное поглощение света взвешенными частицами; экранирование микроорганизмов | Может снижать эффективность УФ-обеззараживания даже при достаточной мощности установки |
| Железо | Увеличение оптического ослабления | Поглощение соединениями Fe и образование окрашенных коллоидных и органоминеральных форм | Требует обезжелезивания и удаления взвесей перед УФ-обработкой |
| Нитриты и нитраты | Обычно незначительное влияние при нормативных концентрациях | Спектральное поглощение выражено преимущественно при определённых длинах волн | Не являются ведущими показателями УФ-прозрачности питьевой воды |
| Сульфиты и аммиак | Практически не влияют в обычных концентрациях | Низкий вклад в поглощение при рабочих концентрациях в воде | Не определяют выбор режима УФ-обеззараживания |
| Жёсткость | Прямое влияние минимально | Ионы кальция и магния не обладают значимым поглощением УФ в санитарно значимом диапазоне | Важна для накипеобразования и эксплуатации оборудования, но не как основной оптический фактор |
Перед УФ-обеззараживанием воду обычно подвергают осветлению, коагуляции и фильтрации, а при повышенном содержании железа — обезжелезиванию. Контроль цветности, мутности и УФ-прозрачности позволяет оценить, будет ли обеспечена требуемая доза излучения. Рост коэффициента поглощения означает сокращение эффективной глубины проникновения УФ-лучей. Поэтому оптическая подготовка воды является обязательным условием стабильной работы УФ-установок.