top

Ультрафиолетовая обработка воды

Ультрафиолетовый (УФ) стерилизатор представляет собой трубчатый корпус из нержавеющей стали или пластика с патрубками для входа и выхода воды. В зависимости от конструкции стерилизатора, УФ лампа вставлена в герметичный кожух из кварцевого стекла, либо кварцевого кожуха нет вовсе, и лампа непосредственно соприкасается с водой. Стерилизатор "врезают" в разрыв выходной трубки внешнего фильтра. Вода, проходя через стерилизатор, непрерывно подвергается облучению ультрафиолетом, который убивает находящиеся в воде микроорганизмы и таким образом вода обеззараживается.

Аквариумистам доступны две разновидности ультрафиолетовых проточных стерилизаторов:
  • Стерилизаторы "холодноводные" - применяют в системах водоподготовки питьевой воды для котеджей, у них корпус сделан из нержавеющей стали. Такой корпус очень надёжен и выдерживает высокое давление воды.
  • Стерилизаторы, специально разработанные для аквариумистов - у них корпус из пластика.

    В специализированных аквариумных стерилизаторах, УФ лампа непосредственно контактирует с водой, защитного кожуха из кварцевого стекла нет. УФ лампа может работать с максимальной отдачей при температуре окружающей её среды около +39°С, а при обслуживании холодноводных аквариумов температура на поверхности колбы лампы становится слишком низкой для обеспечения эффективной работы такой лампы. Кварцевый кожух в "холодноводном" стерилизаторе препятствует переохлаждению УФ лампы и позволяет использовать стерилизатор, как в тропическом, так и в холодноводном аквариуме. Кроме того, специализированные аквариумные стерилизаторы, как правило, выполнены из пластика и у них иногда ломаются патрубки, что чревато затоплением соседей.

    Главная причина опасности корпуса из пластика заключается в том, что при ошибках обслуживания аквариума нередко происходит ситуация, при которой стерилизатор оказывается без воды. У меня такая неприятность происходит регулярно - 1...2 раза в год. Включение УФ-лампы в таком случае приводит к порче (деградации) пластика корпуса. После таких случаев, рано или поздно в пластике образуется дырка и происходит затопление соседей. Если УФ лампа длительное время включена без воды, то пластиковый корпус прогарает быстро.

    Покупайте стерилизаторы с корпусом из металла !

    Я не доверяю хлипким корпусам из пластика и использую "холодноводные" стерилизаторы марки "Aquapro UV1GPM", которые имеет надёжный корпус из нержавеющей стали.
    На момент покупки двух таких стерилизаторов мне не удалось найти в Москве другую марку.
    Оказалось, что "Aquapro UV1GPM" имеет серьёзные недостатки: небрежно нарезаны резьбы заглушек на корпусе и очень плохо продумана система вентиляции блока питания.
    В самом деле, мощные транзисторы выходного каскада преобразователя в блоке питания сильно греются, а пластиковый корпус блока питания имеет очень маленькие щели для охлаждения. В результате: один блок питания у меня сгорел. Пришлось купить новый. После того, как я по всему периметру корпуса блока питания просверлил 30 отверстий диаметром 8 мм, блок питания стал греться заметно меньше. Рекомендую всем, кого угораздило купить "Aquapro UV1GPM", сделать аналогичную нехитрую доработку.
    УФ система И.Кротов (2008 год) УФ стерилизатор в тумбе моего аквариума:
    1. Блок питания УФ стерилизатора;

    2. Корпус стерилизатора (с УФ лампой внутри);

    3. Фитинги 3/4 -> 1/2 дюйма;

    4. Фрагмент внешнего фильтра;

    5. Температурный контроллер (к УФ никакого отношения не имеет).
    Корпус стерилизатора имеет два патрубка с полудюймовой резьбой. Для соединения этих патрубков с пластиковыми трубками внешнего фильтра я купил фитинги применяемые для монтажа сантехнических металлопластиковых труб на 3/4 дюйма. На фотографии хорошо виден стерилизатор "Aquapro UV1GPM" установленный в тумбе моего аквариума. В левом верхнем углу фото виден блок питания стерилизатора, который прикреплён к тумбе пластиковыми стяжками.

    Внутри корпуса стерилизатора находится кварцевый кожух диаметром около 2 см. В кожух легко вставляется ультрафиолетовая бактерицидная лампами мощностью 14 Вт. По внешнему виду УФ лампа сильно отличается от обычной люминесцентной лампы: колба УФ лампы прозрачна, а электрические контакты имеются только с одного торца лампы. Лампа наполнена парами ртути низкого давления.

    Ультрафиолетовый свет разделен на четыре группы по длине волны, из них интерес представляет ультрафиолет-C (UVC) - 200...280 нм - самая смертельная длина волн УФ для микроорганизмов. Максимум антибактерицидной активности приходится на излучение с длиной волны 253 нм. Ультрафиолетовые лучи хорошо очищают воду от бактерий, вирусов, спор, водорослей и т.д. Для каждого организма есть свой порог облучения, превышение которого вызывает гибель. Интенсивность УФ излучения выражают в мДж/см2. Чем крупнее организм, тем устойчивее он к воздействию УФ лучей.

  • Для гибели вирусов достаточна доза: 5…10 мДж/см2.
  • Большинство бактерий и водорослей живущих в толще воды погибает при интенсивности: 15…25 мДж/см2.
  • Доза в 20…35 мДж/см2 смертельна для большинства грибков и их спор, в том числе сапролегнии.
  • Для уничтожения ихтиофтириуса (белая сыпь на теле рыбы), который относится к инфузориям нужно 10…30 мДж/см2.
  • Для уничтожения яиц нематод или свободноживущих взрослых форм некоторых рыбьих паразитов потребуется очень большая доза: 100…170 мДж/см2.

    Обычно при подборе марки стерилизаторов и скорости протекания через них воды, за рабочую дозу принимается доза в 50 мДж/см2, но не менее 2…4 объемов аквариума в сутки. Для стерилизации воды в 100...200-литровом аквариуме вполне достаточно и 8-ми ваттного стерилизатора (для борьбы с цветением воды достаточно лампы на 8 Вт). Но лучше купить УФ стерилизатор с запасом по мощности: 12…16 Вт.

    При затяжном "цветении" воды по неясной причине, включение УФ стерилизатора очень помогает. Даже в сложных случаях "цветение воды" ликвидируется через 3…4 суток работы стерилизатора. В настоящее время я включаю свои стерилизаторы после покупки новых рыбок, с целью предохранения от болезней. Также я регулярно включал стерилизатор в "старом" аквариуме запущенном 3 года назад.

    Любителям аквадизайна я рекомендую иметь стерилизатор в своём арсенале - он помогает в нужное время воздействовать на аквариумную среду. Но применение УФ стерилизатора требует от аквариумиста большого опыта. У новичков, вместо пользы, от стерилизатора часто бывают проблемы связанные со вспышкой различных водорослей.

    Покупая стерилизатор, убедитесь, что размеры его входного и выходного отверстий соответствуют диаметру используемых вами шлангов у внешнего фильтра.

    Особого ухода и чистка стерилизатору не требуется. Однажды, через 2 года эксплуатации, я решил почистить кварцевый чехол и сильно пожалел потом: кварцевый чехол был практически чист, зато я порвал уплотнитель из красной резины. Разборку и сборку стерилизатора надо проводить аккуратно, особое внимание уделяя правильности установки уплотнителей.

    Замена ламп необходима только по мере выработки ими рабочего ресурса. При круглосуточной работе маломощные лампы (4..8 Вт) меняют через 6 месяцев работы, а лампы на 14…30 Вт - можно менять реже. Естественно, срок службы УФ лампы значительно возрастет, если она будет использоваться с перерывами.

    О недостатках применения УФ стерилизаторов:
  • До 80% потребляемой УФ лампой мощности уходит на тепло - это недостаток, т.е. стерилизатор подогревает аквариумную воду как проточный нагреватель, летом - это вредно.

  • УФ стерилизатор способен воздействовать только на свободно плавающие формы микрофлоры, которые могут быть втянуты в его камеру.

  • Стерилизатор не должен включаться в период применения лекарств.

  • Нежелательна круглосуточная работа стерилизатора в растительном аквариуме, особенно при применении удобрений. Дело в том, что фотоны ультрафиолета при взаимодействии с водой вырабатывают: активные радикалы гидроксильной группы (OH), молекулярный кислород, озон. Они способны окислять микрофлору и уменьшают окисляемость воды - COD (Chemical oxygen demand). По этой причине опасно включать стерилизатор в недавно запущенном аквариуме и в аквариуме с низкой окисляемостью воды. Применение стерилизатора в недавно запущенном аквариуме очень часто приводит к вспышке сине-зелёных водорослей. Всё просто: чрезмерный загар очень вреден для человека - ожоги можно получить жуткие ! Аналогично, чрезмерная УФ обработка воды очень опасна для экосистемы аквариума.
    В аквариумной воде всегда присутствуют растворенные органические соединения, которые должны обуславливать преобладание у нее восстановительных свойств. Определить суммарную концентрацию растворенной органики в воде можно по количеству кислорода или какого-либо сильного окислителя, затраченного на окисление этой органики. Количественно это свойство выражают в миллиграммах активного (атомарного) кислорода, затраченного на окисление органики содержащейся в 1 л воды (COD). Оптимальными значениями окисляемости для аквариумов можно считать COD = 4…8 мг/л. Чем больше этот показатель, тем больше органических веществ (восстановителей) содержится в аквариумной воде.

  • УФ излучение сокращает время "жизни" двухвалентного железа (и других микроэлементов) в аквариумной воде, что нежелательно для высших растений. По этой причине, аквариумисты нередко включают стерилизатор только на 1 час в сутки.

    Томский аквариумист С.Кудряшов, химик по специальности, подробно изучал проблему разрушения хелатов УФ-излучением, цитирую:
    "Пик, имеющий максимальную интенсивность (254 нм), попадает почти в максимум поглощения Fe-EDTA. Это означает, что с большой вероятностью комплекс Fe-EDTA разлагается в результате фотолиза, т.е. воздействия УФ-излучения стерилизатора. После разложения комплекса, железо становится недоступным для растений. Комплексы других металлов с EDTA поглощают УФ практически в том же диапазоне, что и Fe-EDTА, и так же могут быть подвержены фотолизу под действием УФ. Таким образом, УФ-стерилизатор делает недоступным для растений практически все микроэлементы в составе вносимого удобрения".

  • Главная опасность избытка УФ-облучения - это нарушение пищевых цепей в аквариумной экосистеме.
    Классический пример нарушения пищевых цепях, который привел к тяжелым последствиям, связан с "ДДТ".
    В 1939 году швейцарский химик Пауль Мюллер разработал "ДДТ" (дихлордифенилтрихлорэтан), а в 1948 году он получил за "ДДТ" Нобелевскую премию по медицине и физиологии.
    Жители одного из островов Индонезии решили избавиться от москитов и протравили свои дома "ДДТ". После этого умершими москитами отравились ящерицы, а ящерицами отравились кошки. Без кошек сильно расплодились крысы и вызвали вспышку чумы. Пришлось привезти большую партию новых кошек. Это улучшило положение, но к тому времени стали рушиться дома, т.к. после исчезновения ящериц размножились термиты и подточили деревяные балки строений...

    На первый взгляд в прозрачной воде благополучного аквариума ничего нет. Тем не менее в толще воды живёт огромное количество разнообразных микроорганизмов, которые пожирают друг друга (упрощенно, на самом деле всё значительно сложнее). Мы не видим этого, но именно так устроена пищевая цепь. При чрезмерной обработке воды УФ излучением пищевые цепи нарушаются из-за гибели части микроорганизмов. Именно это является важной причиной вспышки цианобактерий (сине-зелёные водоросли) и других неприятностей.

  • УФ облучение воды не рекомендуется рассматривать как альтернативу карантину рыб или как способ компенсации плохого обслуживания аквариума. УФ стерилизаторы не помогут избежать загрязнения воды, зато УФ препятствуют активному размножению микроорганизмов и переносу инфекции с заболевшей рыбы на здоровую. Хочу заметить, что при успешном росте растений рыбы болеют очень редко и без применения УФ !

    Выводы:
    1. Аквадизайнеру желательно иметь УФ стерилизатор.

    2. Применение стерилизатора благотворно, когда длинностебельные растения уже растут очень хорошо или отлично (на 1...4 см в сутки). Но и при этом нужна большая осторожность в дозировке УФ.

    3. Если растения растут средне или плохо, то УФ часто дополнительно угнетает рост высших растений, зато очень хорошо стимулирует рост синезелёных водорослей и нитчатки ! Иногда бывает так, что вспышка синезелёных водорослей и нитчатки происходит одновременно.
  • Игорь Кротов
    18.03.08 г. / 11.05.09 г.
    Москва

    next Next, перейти к следующей статье



    <noframes>