ANSI/AWWA F110-2022
Системы ультрафиолетовой дезинфекции питьевой воды ANSI/AWWA F110-22 (пересмотр ANSI/AWWA F110-16)
- Стандартный №
- ANSI/AWWA F110-2022
- Дата публикации
- 2022
- Разместил
- American Water Works Association (AWWA)
- Последняя версия
- ANSI/AWWA F110-2022
- сфера применения
-
Анализ технической структуры ANSI/AWWA F110-22
ANSI/AWWA F110-22 «Системы ультрафиолетовой дезинфекции питьевой воды» — это последняя редакция стандарта Американской ассоциации водопроводных сооружений (AWWA), опубликованная в 2022 году. Он специально посвящен использованию систем УФ-дезинфекции с закрытыми сосудами для очистки питьевой воды. Этот стандарт содержит полный набор технических спецификаций для инактивации криптоспоридий, лямблий и вирусов, отражая новейшие разработки в технологии УФ-дезинфекции в очистке воды.
Предыстория разработки стандарта и технологического развития
Применение технологии УФ-дезинфекции в очистке воды началось с необходимости эффективной инактивации криптоспоридий. Правила по улучшенной очистке поверхностных вод (LT2ESWTR) официально признали ультрафиолетовую дезинфекцию наилучшей доступной технологией, отвечающей требованиям этого правила. История разработки стандарта показывает, что AWWA признала необходимость стандарта для систем ультрафиолетовой дезинфекции ещё в ноябре 2005 года. Первая версия была утверждена Советом директоров 10 июня 2012 года. Версия 2022 года знаменует собой третью крупную переработку.
Ключевыми вехами в развитии технологий являются выпуск в 2014 году «Руководства по внедрению калибровки спектра действия для дезинфекции ультрафиолетом среднего давления» в рамках проекта № 4376 Фонда водных исследований, выпуск в 2018 году проекта № 4478 «Валидация систем дезинфекции ультрафиолетом среднего давления и коэффициенты калибровки спектра действия, специфичные для конкретного объекта», а также выпуск в 2017 году «Инновационных методов валидации реакторов для дезинфекции ультрафиолетом систем питьевой воды» Агентством по охране окружающей среды США. Эти научные достижения обеспечивают важную техническую поддержку для постоянного совершенствования стандарта.
Основные технические требования к системам ультрафиолетовой дезинфекции
Требования к компонентам и оборудованию системы
Стандарт требует, чтобы система УФ-дезинфекции включала в себя УФ-реактор, лампу и кварцевую гильзу, рабочие и контрольные датчики интенсивности УФ-излучения, системный контроллер, панель управления питанием, балласт лампы, устройства защиты реактора и запасные части. Дополнительное оборудование включает анализатор пропускания УФ-излучения (необходим для методов расчета дозы) и онлайн-систему очистки кварца.
Технические характеристики трёх типов ламп
Тип лампы Рабочее давление Входное напряжение Спектральные характеристики Основная длина волны Лампа низкого давления (LP) 0,13–1,3 Па 0,5 Вт/см2 Монохромная 254 нм Лампа низкого давления с высокой выходной мощностью (LPHO) 0,13–1,3 Па 1-5 Вт/см2 Монохромный 254 нм Среднее давление (СД) 13-1300 кПа 50-300 Вт/см Многоцветный 200-300 нм
Требования к валидации и гарантия производительности
Контроль огибающей валидации и дозы
Стандарт требует, чтобы все УФ-системы прошли полномасштабные независимые валидационные испытания для соответствия Руководству по ультрафиолетовой дезинфекции Агентства по охране окружающей среды США (UVDGM) или Альтернативный вариант, принятый на уровне штата/провинции. В валидационной области должны быть четко определены верхние и нижние пределы расхода, пропускания УФ-излучения, снижения эквивалентной дозы и диапазона мощности.
Элементы валидации Технические требования Методы испытаний Критерии приемки Испытательный микроорганизм Суррогатные микроорганизмы, такие как фаг MS2 Методы биоанализа Соответствие кривой доза-эффект Неопределенность валидации Подтверждение UVAL Статистический анализ Соответствие требованиям UVDGM Конфигурация трубопровода Соответствие настройке валидации Проверка геометрических размеров Эквивалентность гидравлических условий Сравнение стратегий мониторинга дозы
Метод мониторинга Технический принцип Требования к оборудованию Применимые сценарии Метод задания интенсивности Заданное значение интенсивности на основе проверки Датчик интенсивности УФ-излучения Система стабилизации качества воды Метод расчета дозы Расчет эквивалентной приведенной дозы в реальном времени Датчик интенсивности + Анализатор пропускания Система изменения качества воды
Характеристики материалов и конструкции
Требования к совместимости материалов
Все материалы, контактирующие с жидкостью, должны соответствовать Закону о безопасной питьевой воде и быть сертифицированы по NSF/ANSI/CAN 61. Компоненты, подвергающиеся воздействию УФ-излучения, должны быть изготовлены из материалов, устойчивых к УФ-излучению, таких как поливинилиденфторид, черный полиэтилен высокой плотности, витон, керамика и металл. Металлические материалы должны быть устойчивы к коррозии, включая нержавеющую сталь, никель-медный сплав, бронзу или оцинкованную сталь.
Проектирование электрической системы
Компоненты электрической системы должны включать в себя балластный источник питания и систему контроллера. Коэффициент мощности системы должен быть не менее 0,92 (при полной мощности), а также должны быть включены электрические защитные устройства, чтобы гарантировать, что замыкания на землю не приведут к постоянному повреждению оборудования. Система должна соответствовать пределам общих гармонических искажений, указанным в ANSI/IEEE 519.
Рекомендации по внедрению и передовой опыт
Техническая подготовка перед закупкой
Покупатель должен предоставить полные данные о процессе, включая: целевые патогены, уровень инактивации, проектную дозу, проектный расход, данные о качестве воды, комбинированные факторы загрязнения/старения, допустимую потерю напора, рабочее давление, ограничения по электропитанию и т. д. В частности, для данных о пропускании УФ-излучения рекомендуется еженедельный отбор проб в течение одного года для определения сезонных колебаний качества воды.
Ключевые моменты валидации и ввода в эксплуатацию
Производитель должен предоставить полный отчет о валидации, подтверждающий неопределенность валидации и использованные факторы безопасности. Эти факторы могут включать в себя фактор валидации, смещение снижения эквивалентной дозы, неопределенность датчика интенсивности УФ-излучения, неопределенность дозового отклика, неопределенность интерполяции, характеристики кварцевой гильзы и окна порта датчика для проверки, фактор старения лампы, фактор загрязнения кварцевой гильзы и поправочный коэффициент спектра действия.
Практические аспекты применения
В водоемах с высоким коэффициентом пропускания УФ-излучения (например, ≥95%) покупателям следует рассмотреть возможность использования проточной ячейки 5 см или 10 см для измерения поглощения или пропускания УФ-излучения с целью повышения точности измерений. Для небольших систем подземных вод (рассчитанных на очистку менее 100 галлонов в минуту) рекомендуется проводить не менее трех измерений пропускания УФ-излучения для установления репрезентативного проектного коэффициента пропускания УФ-излучения.
Частота и специфичность калибровки датчика могут различаться в зависимости от местоположения и производителя УФ-оборудования. При проектировании УФ-установки и указании УФ-оборудования простые в использовании процедуры калибровки датчика должны быть выделены как часть любого базового комплекта прибора.
Контроль качества и обеспечение соответствия
Требования к заводским испытаниям
Производители оборудования должны провести заводские испытания перед отгрузкой, включая: испытание гидростатическим давлением реактора с закрытым сосудом; эксплуатационное испытание лампы, УФ-датчика, балласта, трансформатора, системы очистки и функциональности УФ-датчика; испытание соединений электропроводки; и испытание функциональности системы управления.
Установка и приемка
Оборудование должно быть установлено в соответствии с инструкциями производителя, а условия на входе и выходе должны соответствовать Руководству по УФ-дезинфекции Агентства по охране окружающей среды США. После определенного периода эксплуатации персоналом покупателя должны быть проверены последовательности запуска и выключения, проверка сигналов тревоги, последовательность отключения и восстановления питания, проверка потребления энергии и реакция на изменения расхода и пропускания УФ-излучения.
Требования к руководству по эксплуатации и техническому обслуживанию
Руководство по эксплуатации и техническому обслуживанию должно включать информацию о компонентах, инструкции по приемке, хранению, установке, запуску, выключению, ежедневной и нормальной эксплуатации, управлению системой и аварийным ситуациям, процедуры и спецификации частоты калибровки оборудования, инструкции по техническому обслуживанию субкомпонентов, руководства по устранению неисправностей, процедуры безопасности, процедуры обнаружения и подтверждения разрывов ламп и/или гильзы, список рекомендуемых средств индивидуальной защиты, протоколы утечек ртути и информацию о производителе/поставщике.
Технические проблемы и решения для внедрения стандарта
Основные технические проблемы, возникающие при внедрении систем УФ-дезинфекции, включают точность и частоту калибровки датчиков, ограничения взаимозаменяемости между оборудованием разных производителей, точность измерений для вод с высоким коэффициентом пропускания УФ-излучения и калибровку спектра действия для систем полихромных ламп. Стандарт предлагает системные решения этих задач посредством чётких требований к валидации, строгих процедур контроля качества и подробных технических спецификаций.
Благодаря постоянным исследованиям и изучению УФ-инактивации микроорганизмов конструкция и эксплуатация УФ-систем будут совершенствоваться. Специалисты, занимающиеся внедрением УФ-систем, должны быть знакомы с результатами таких исследований и следить за новейшими технологическими разработками в отрасли, чтобы гарантировать оптимальную работу систем УФ-дезинфекции и надёжную защиту питьевой воды.
ANSI/AWWA F110-2022 Ссылочный документ
- ANSI/ISA 5.1 Символы и идентификация приборов
- NEMA 250 Корпуса для электрооборудования (максимум 1000 В)
- NSF/ANSI/CAN 61 Компоненты системы питьевой воды –/effects на здоровье*， 2024-12-01 Обновление
- UL 508 Проверка безопасности по стандарту UL для промышленного оборудования управления, UL 508*， 2024-10-28 Обновление
ANSI/AWWA F110-2022 История
- 2022 ANSI/AWWA F110-2022 Системы ультрафиолетовой дезинфекции питьевой воды ANSI/AWWA F110-22 (пересмотр ANSI/AWWA F110-16)
- 2016 ANSI/AWWA F110-2016 Системы ультрафиолетового обеззараживания питьевой воды
- 2012 ANSI/AWWA F110-2012 Системы ультрафиолетового обеззараживания питьевой воды
