УФ-обеззараживание сточных вод: проектирование и эксплуатация

УФ-обеззараживание как альтернатива традиционным методам дезинфекции

Ультрафиолетовое обеззараживание сточных вод представляет собой физический метод дезинфекции, основанный на фотохимических реакциях в клетках микроорганизмов. УФ-излучение с длиной волны 254 нанометра проникает через клеточную стенку бактерий, вирусов и простейших, достигая их генетического материала. Воздействие на молекулы ДНК и РНК приводит к образованию тиминовых димеров и других повреждений, которые блокируют процессы репликации и транскрипции. Патогенный микроорганизм теряет способность к размножению и жизнедеятельности, происходит его инактивация. Важно понимать, что УФ-обеззараживание не уничтожает микроорганизмы физически, а лишает их возможности размножаться, что с эпидемиологической точки зрения полностью решает задачу обеззараживания.

Российская практика водоотведения на протяжении десятилетий основывалась на применении хлора и хлорсодержащих реагентов. По данным справочника «Очистка сточных вод с использованием централизованных систем водоотведения поселений, городских округов», по состоянию на начало 2010-х годов около 55% очистных сооружений в России применяли хлор или гипохлорит натрия для обеззараживания сточных вод. При этом многие из этих объектов не использовали обязательный метод дехлорирования воды перед сбросом в водоёмы. Остаточный хлор в концентрациях выше 1,5 мг/дм³ представляет серьезную опасность для водных экосистем, приводя к гибели гидробионтов и нарушению процессов самоочищения водных объектов.

Хлорирование сточных вод сопровождается образованием стойких хлорорганических соединений, многие из которых обладают канцерогенными и мутагенными свойствами. При взаимодействии хлора с органическими веществами, присутствующими в сточных водах, формируются тригалометаны, галогенуксусные кислоты и другие побочные продукты дезинфекции. Эти соединения характеризуются высокой устойчивостью к биологическому разложению и способны накапливаться в донных отложениях и тканях водных организмов. Кроме того, эксплуатация установок хлорирования требует создания складов для хранения опасных химических реагентов, организации специальных мер безопасности, подготовки персонала для работы с токсичными веществами.

Внедрение технологий ультрафиолетового обеззараживания позволяет полностью исключить использование химических реагентов в процессе дезинфекции. Метод не приводит к образованию каких-либо побочных продуктов, не изменяет физико-химический состав воды, не влияет на ее органолептические свойства. УФ-обеззараживание включено в перечень наилучших доступных технологий согласно Федеральному закону №219-ФЗ от 2014 года как безреагентная, экологически безопасная и эффективная технология. Современные УФ-установки демонстрируют высокую эффективность в отношении широкого спектра патогенов, включая микроорганизмы, устойчивые к хлорированию — вирусы гепатита, ротавирусы, цисты лямблий и ооцисты криптоспоридий.

Нормативная база применения УФ-обеззараживания в России сформирована рядом документов. Пункт 7.11.1 СП 32.13330.2018 «Канализация. Наружные сети и сооружения» устанавливает, что поверхностные сточные воды перед сбросом в водные объекты или повторным использованием в системах производственного водоснабжения следует обеззараживать в соответствии с СанПиН 2.1.3685-21. Методические указания МУ 2.1.5.732-99 «Санитарно-эпидемиологический надзор за обеззараживанием сточных вод УФ-излучением» и МУК 4.3.2030-05 «Санитарно-вирусологический контроль эффективности обеззараживания питьевых и сточных вод УФ-облучением» регламентируют параметры процесса обеззараживания и методы контроля его эффективности.

Экономическое сравнение различных методов обеззараживания демонстрирует преимущества УФ-технологий при работе с большими объемами сточных вод. Капитальные затраты на строительство УФ-станции сопоставимы или ниже стоимости реагентного хозяйства с системами хлорирования-дехлорирования. Эксплуатационные расходы УФ-установок складываются из затрат на электроэнергию для питания ламп и периодической замены УФ-ламп и кварцевых чехлов. На очистных сооружениях производительностью 70-100 тысяч м³/сут применение УФ-обеззараживания оказывается экономически выгоднее по всем показателям по сравнению с использованием гипохлорита натрия с последующим дехлорированием. Отсутствие необходимости в закупке, транспортировке, хранении и дозировании реагентов существенно упрощает эксплуатацию очистных сооружений.

Расчет дозы УФ-облучения для различных категорий сточных вод

Доза УФ-облучения представляет собой произведение интенсивности УФ-излучения на время воздействия и измеряется в милиджоулях на квадратный сантиметр (мДж/см²). Этот параметр определяет количество энергии ультрафиолетового излучения, которое получает единица объема обрабатываемой воды. Величина необходимой дозы зависит от типа и концентрации микроорганизмов в сточных водах, целевых показателей обеззараживания и дальнейшего использования очищенных стоков.

Согласно российским нормативным документам, минимальная доза УФ-облучения для обеззараживания бытовых и городских сточных вод составляет не менее 30 мДж/см². Эта величина обеспечивает снижение концентрации общих колиформных бактерий и термотолерантных колиформных бактерий до нормативных значений, установленных СанПиН 2.1.5.980-00 «Гигиенические требования к охране поверхностных вод» для сброса очищенных сточных вод в водные объекты. При неблагоприятной эпидемической ситуации или для любого типа вод в условиях повышенных санитарно-гигиенических требований доза облучения должна составлять не менее 40 мДж/см².

Достижение эпидемической безопасности сточной воды по паразитологическим показателям требует значительно более высоких доз облучения. Цисты простейших, такие как лямблии и криптоспоридии, а также яйца гельминтов обладают повышенной устойчивостью к воздействию УФ-излучения по сравнению с бактериями и вирусами. Для их надежной инактивации необходима доза не менее 65 мДж/см². При этом важно учитывать, что полная биологическая очистка с применением современных технологий, включающих стадии биологического удаления азота и фосфора, обеспечивает существенное снижение паразитологической нагрузки еще до подачи воды на УФ-обеззараживание.

Ключевым фактором, влияющим на эффективность УФ-обеззараживания, является коэффициент пропускания УФ-лучей водой. Этот показатель измеряется на длине волны 254 нм и характеризует способность воды пропускать ультрафиолетовое излучение через слой толщиной 1 сантиметр. Коэффициент пропускания выражается в процентах: значение 100% означает полное пропускание излучения, а снижение показателя указывает на поглощение и рассеивание УФ-лучей компонентами воды. Для очищенных сточных вод типичный коэффициент пропускания составляет от 50% до 70%, что существенно ниже, чем для питьевой воды (обычно выше 85%).

Коэффициент пропускания определяется содержанием в воде веществ, поглощающих ультрафиолетовое излучение. Растворенные органические соединения, характеризуемые показателем ХПК, создают цветность воды и снижают ее прозрачность для УФ-лучей. Соединения железа, марганца, гуминовые вещества вносят значительный вклад в поглощение излучения. Взвешенные частицы не только рассеивают УФ-лучи, но и создают «теневые зоны», в которых микроорганизмы оказываются защищенными от воздействия излучения. При подборе УФ-оборудования необходимо ориентироваться на минимальный коэффициент пропускания, который может наблюдаться при наихудшем качестве поступающей воды.

Расчет производительности УФ-установки выполняется с учетом нескольких факторов деградации эффективности системы в процессе эксплуатации. УФ-лампы характеризуются постепенным снижением интенсивности излучения в течение срока службы. К концу ресурса лампы ее мощность может упасть до 50-60% от начального значения. Это явление учитывается в расчетах путем использования гарантированной минимальной интенсивности излучения ламп. Загрязнение кварцевых чехлов, защищающих лампы от контакта с водой, также приводит к снижению пропускания УФ-излучения. Образование биопленки, отложение солей жесткости, накопление взвешенных частиц на поверхности кварца может уменьшить эффективную дозу на 15-20%.

Пиковые расходы сточных вод представляют собой еще один критический фактор при расчете УФ-оборудования. Городские очистные сооружения работают в условиях значительных суточных колебаний притока. Максимальный часовой расход может в 1,5-2 раза превышать среднесуточный. УФ-установка должна обеспечивать необходимую дозу облучения даже при максимальном расходе, когда время контакта воды с УФ-излучением минимально. При этом современные системы автоматизации позволяют регулировать количество работающих ламп в зависимости от текущего расхода, оптимизируя энергопотребление.

На Люберецких очистных сооружениях Москвы реализована УФ-станция, рассчитанная на среднюю производительность 1,35 млн м³/сут при максимальном часовом расходе значительно превышающем среднее значение. Станция обеспечивает дозу облучения не менее 30 мДж/см² при коэффициенте пропускания воды 60% и расчетном снижении интенсивности ламп до минимально допустимого уровня. Такой подход гарантирует стабильное качество обеззараживания в любых режимах работы очистных сооружений.

Типы УФ-ламп и критерии их выбора

Ультрафиолетовое излучение в установках обеззараживания воды генерируется газоразрядными ртутными лампами различных типов. Выбор типа ламп определяет технические характеристики всей УФ-установки, ее энергоэффективность, надежность и стоимость эксплуатации. Современный рынок предлагает три основных категории УФ-ламп: ртутные лампы низкого давления, амальгамные лампы низкого давления и ртутные лампы среднего давления.

Ртутные лампы низкого давления работают при внутреннем давлении паров ртути от 0,13 до 1,3 Па и удельной мощности 0,4-2,5 Вт/см. Эти лампы генерируют практически монохроматическое излучение с максимумом на длине волны 253,7 нм, что максимально близко к оптимальной для бактерицидного действия длине волны 254 нм. Узкий спектр излучения обеспечивает высокий коэффициент полезного действия ламп — от 35% до 40% потребляемой электрической энергии преобразуется в полезное бактерицидное излучение. Рабочая температура ртутных ламп низкого давления составляет 30-130°C, что позволяет использовать относительно простые конструкционные материалы для корпусов установок. Единичная мощность таких ламп обычно не превышает 100 Вт, срок службы составляет от 8000 до 12000 часов непрерывной работы. Содержание ртути в одной лампе находится в диапазоне 3-10 мг.

Амальгамные лампы низкого давления представляют собой технологическое развитие обычных ртутных ламп. Вместо капли жидкой металлической ртути в колбе лампы размещается амальгама — твердый сплав ртути с индием, висмутом или другими металлами. Амальгама служит резервуаром паров ртути, обеспечивая стабильное давление независимо от температурных колебаний. Это позволяет амальгамным лампам эффективно работать при более высоких температурах и при большей мощности по сравнению с обычными ртутными лампами. При одинаковом КПД 35-40% амальгамные лампы обеспечивают в три раза более высокую интенсивность излучения на единицу длины лампы. Мощность современных амальгамных ламп достигает 1000 Вт, а срок службы увеличен до 12000-16000 часов.

Принципиальным преимуществом амальгамных ламп является резко сниженное содержание ртути (более чем в 100 раз) по сравнению с обычными ртутными лампами. При повреждении амальгамной лампы не требуется проведение демеркуризации помещений, а отслужившие лампы относятся к отходам III класса опасности вместо I класса для обычных ртутных ламп. Высокая интенсивность излучения амальгамных ламп позволяет в четыре раза сократить количество ламп в установке при той же производительности, что упрощает конструкцию, снижает габариты оборудования и облегчает обслуживание.

Лампы среднего давления работают при внутреннем давлении от 1,3 до 13000 Па и удельной электрической мощности 50-240 Вт/см. Высокое давление и температура колбы (600-900°C) приводят к генерации широкого спектра излучения в диапазоне от 200 до 700 нм, включающего весь УФ-диапазон и часть видимого света. Единичная мощность ламп среднего давления может достигать 30 кВт, что позволяет создавать компактные высокопроизводительные установки. Однако КПД преобразования электрической энергии в бактерицидное УФ-излучение составляет всего 8-12%, что в три-четыре раза ниже, чем у ламп низкого давления. Энергопотребление установок на лампах среднего давления для обеззараживания одного и того же объема воды оказывается в три-четыре раза выше по сравнению с оборудованием на лампах низкого давления.

Широкий спектр излучения ламп среднего давления создает дополнительные проблемы при обеззараживании сточных вод. Исследования, проведенные европейскими институтами в Австрии и Нидерландах, выявили, что при обработке воды УФ-излучением от ламп среднего давления в пробах часто обнаруживается формирование нитритов, а сама вода может обладать увеличенной канцерогенностью и признаками генотоксичности. Образование нитритов происходит при воздействии УФ-излучения с длиной волны менее 240 нм на нитрат-ионы, присутствующие в сточных водах. Современные лампы среднего давления комплектуются специальными кварцевыми чехлами, которые отфильтровывают излучение ниже 240 нм, но это дополнительно снижает эффективность системы. Срок службы ламп среднего давления составляет 5000-8000 часов, что примерно в два раза меньше, чем у амальгамных ламп низкого давления.

На крупных муниципальных очистных сооружениях России преимущественно применяются амальгамные лампы низкого давления. Курьяновские очистные сооружения Москвы оснащены установками российского производства на основе амальгамных ламп. Выбор в пользу ламп низкого давления обусловлен их высокой энергоэффективностью, длительным сроком службы, отсутствием образования побочных продуктов и простотой расчета необходимой дозы облучения. При использовании монохроматического излучения 254 нм достаточно легко определить коэффициент пропускания воды и другие факторы, влияющие на обеспечение необходимой дозы. В случае применения источника с широким спектром излучения расчет дозы требует суммирования по всем длинам волн с учетом бактерицидной чувствительности микроорганизмов в диапазоне от 205 до 315 нм, что значительно усложняет проектирование и контроль эффективности обеззараживания.

Компоновка УФ-установок и их интеграция в технологическую схему

Конструктивное исполнение УФ-установок для обеззараживания сточных вод определяется типом системы водоотведения, производительностью очистных сооружений и характером притока стоков. Основными типами оборудования являются корпусные установки напорного типа и лотковые установки для безнапорных систем.

Корпусные установки представляют собой цилиндрический корпус из нержавеющей стали, внутри которого размещены кварцевые чехлы с УФ-лампами. Вода поступает через входной патрубок, проходит вдоль работающих ламп, облучается ультрафиолетом и выводится через выходной патрубок. Корпусные установки могут работать как в напорных системах под избыточным давлением до 1,0 МПа, так и в самотечных системах. Производительность корпусных установок составляет от долей кубометра до 800 м³/ч для одного блока обеззараживания. При необходимости большей производительности корпусные установки объединяются в параллельные ветви или последовательные каскады.

Рабочее положение корпусных установок может быть вертикальным или горизонтальным в зависимости от компоновки технологических помещений и удобства обслуживания. Вертикальное расположение позволяет минимизировать занимаемую площадь, что особенно важно для локальных очистных сооружений малой производительности. Горизонтальное исполнение упрощает извлечение ламп и кварцевых чехлов при их замене. Патрубки для подключения к трубопроводам могут располагаться в различных конфигурациях — прямой проход (входной и выходной патрубки на одной оси), П-образная компоновка (патрубки на противоположных торцах корпуса со смещением) или Г-образная схема (перпендикулярное расположение). Это обеспечивает гибкость при интеграции УФ-установки в существующую систему трубопроводов.

Лотковые установки применяются на крупных очистных сооружениях с самотечной системой отведения очищенных стоков. УФ-лампы в кварцевых чехлах объединяются в модули, которые устанавливаются в открытых лотках или каналах, по которым протекает обеззараживаемая вода. Модули могут иметь вертикальное или горизонтальное расположение ламп относительно потока воды. Вертикальное расположение ламп перпендикулярно направлению течения воды применяется на большинстве крупных российских очистных сооружений. Лампы погружены в воду вертикально, поток проходит между рядами ламп, получая необходимую дозу облучения. Такая схема обеспечивает равномерное облучение всего объема протекающей воды и позволяет использовать самотечное движение стоков без дополнительной перекачки.

Горизонтальное расположение УФ-модулей вдоль течения воды применяется реже и характерно для установок меньшей производительности. При горизонтальной компоновке длина модуля определяет время контакта воды с излучением, что при заданном расходе влияет на получаемую дозу. Лотковые установки могут собираться в секции большой производительности — до 20000 м³/ч на одну секцию. На очистных сооружениях производительностью несколько миллионов кубометров в сутки последовательно размещается несколько УФ-секций.

Курьяновские очистные сооружения Москвы оборудованы крупнейшей в мире УФ-станцией производительностью 3,125 млн м³/сут с максимальным часовым расходом 180000 м³/ч. Применены лотковые установки с вертикальным расположением УФ-ламп российского производства. Специальные блоки с амальгамными лампами опущены в лотки перпендикулярно потоку воды. Зал обеззараживания состоит из двух уровней — верхнего, где размещено оборудование управления и системы подъема модулей для обслуживания, и нижнего, где в открытых каналах происходит обеззараживание. Самотечная схема подачи стоков исключает необходимость в дополнительных насосных станциях, что снижает энергопотребление и повышает надежность работы системы.

Критически важным элементом конструкции УФ-установок является система промывки кварцевых чехлов. В процессе эксплуатации на поверхности кварца образуется биопленка из микроорганизмов, оседают взвешенные частицы, откладываются соли жесткости. Загрязнение чехлов снижает пропускание УФ-излучения и может привести к уменьшению эффективной дозы облучения ниже требуемого уровня. Механическая промывка осуществляется специальными очистными устройствами, которые перемещаются вдоль кварцевого чехла, удаляя загрязнения абразивным или щеточным воздействием. Химическая промывка применяется для удаления минеральных отложений и стойких органических загрязнений. Периодичность промывки зависит от качества обрабатываемой воды и обычно составляет от нескольких раз в неделю до ежедневной процедуры.

Автоматизация процесса УФ-обеззараживания обеспечивает стабильное качество обработки воды и оптимизацию энергопотребления. Датчики интенсивности УФ-излучения непрерывно контролируют бактерицидную мощность ламп. При снижении интенсивности ниже установленного порога система автоматически включает дополнительные лампы или подает сигнал о необходимости промывки чехлов или замены ламп. Датчики расхода воды позволяют регулировать количество работающих ламп в зависимости от текущего притока стоков. В часы минимального водопотребления часть ламп может отключаться, экономя электроэнергию без ущерба для качества обеззараживания. Системы регулирования уровня воды в лотках обеспечивают постоянную глубину погружения УФ-модулей, что критически важно для расчетной эффективности облучения.

Современные УФ-станции оснащаются системами диспетчеризации с выводом данных о параметрах работы на центральный пульт управления очистными сооружениями. Операторы в режиме реального времени видят интенсивность УФ-излучения по каждому модулю, расход обрабатываемой воды, состояние ламп, количество отработанных часов, температуру оборудования и другие параметры. Протоколы связи Modbus RTU и другие промышленные интерфейсы позволяют интегрировать УФ-установки в общую систему автоматизированного управления технологическими процессами.

Требования к качеству воды перед подачей на УФ-обеззараживание

Эффективность ультрафиолетового обеззараживания критически зависит от качества поступающей на установку воды. В отличие от хлорирования, где реагент может проникать в глубь флокул взвешенных веществ и обеспечивать обеззараживание даже мутных стоков, УФ-излучение действует только на те микроорганизмы, которые оказываются непосредственно в зоне облучения. Взвешенные частицы создают теневые области, экранируя микроорганизмы от воздействия ультрафиолета. Растворенные органические и неорганические вещества поглощают и рассеивают УФ-лучи, снижая интенсивность излучения в толще воды.

Согласно МУ 2.1.5.732-99 содержание взвешенных веществ в сточных водах перед подачей на УФ-обеззараживание не должно превышать 10 мг/л. Это значение обеспечивает достаточную прозрачность воды для проникновения УФ-лучей и минимизирует защиту микроорганизмов частицами взвешенных веществ. При концентрации взвешенных веществ до 12 мг/л обеззараживание остается технически возможным, но требует увеличения мощности УФ-установки и более частой промывки кварцевых чехлов. Максимальный порог взвешенных веществ, при котором применение УФ-обеззараживания имеет технико-экономическую целесообразность, составляет 30-35 мг/л. При более высоких концентрациях резко возрастают энергозатраты, частота обслуживания оборудования, а надежность обеспечения требуемой дозы облучения снижается.

Биохимическое потребление кислорода БПК₅ характеризует содержание легкоокисляемых органических веществ в воде. Для сточных вод перед УФ-обеззараживанием рекомендуется значение БПК₅ не более 10 мг О₂/л. Растворенные органические соединения создают цветность воды, что проявляется в желтоватой или коричневатой окраске. Цветность воды напрямую связана с поглощением УФ-излучения гуминовыми веществами, фульвокислотами и другими органическими компонентами. Химическое потребление кислорода ХПК отражает суммарное содержание всех окисляемых веществ, включая трудноокисляемую органику. Нормативное значение ХПК для воды перед УФ-обеззараживанием составляет не более 50 мг О₂/л.

Содержание железа в воде оказывает существенное влияние на коэффициент пропускания УФ-лучей. Растворенное двухвалентное железо в присутствии кислорода окисляется до трехвалентной формы, образуя коллоидные частицы гидроксида железа. Эти частицы интенсивно рассеивают ультрафиолетовое излучение и могут осаждаться на кварцевых чехлах, создавая стойкие загрязнения. Для технологической воды допускается содержание общего железа до 1 мг/л, для питьевой воды этот показатель ограничен значением 0,3 мг/л. Нефтепродукты в концентрациях выше 0,2 мг/л образуют пленки на поверхности воды и кварцевых чехлов, что недопустимо для надежной работы УФ-установок.

Размещение УФ-установки в технологической схеме очистных сооружений определяется необходимостью обеспечить требуемое качество воды перед обеззараживанием. УФ-обеззараживание является заключительной стадией обработки сточных вод и располагается после всех ступеней очистки — механической, биологической и доочистки. На классических очистных сооружениях с биологической очисткой в аэротенках и вторичными отстойниками УФ-блок размещается после вторичных отстойников. Отстоявшаяся вода с концентрацией взвешенных веществ 10-15 мг/л подается на обеззараживание самотеком или через промежуточную насосную станцию.

Современные очистные сооружения часто включают стадию доочистки после биологической обработки. Доочистка может осуществляться на песчаных фильтрах, микрофильтрах, мембранных модулях или в биологических прудах. Фильтрация обеспечивает снижение взвешенных веществ до 3-5 мг/л, что создает оптимальные условия для УФ-обеззараживания. Кроме того, фильтры частично удаляют растворенные органические вещества, повышая прозрачность воды для УФ-лучей. Люберецкие очистные сооружения Москвы включают блок биологической очистки с глубоким удалением азота и фосфора. Такая технологическая схема обеспечивает низкое содержание биогенных элементов и органических веществ, что положительно сказывается на эффективности последующего УФ-обеззараживания.

Контроль качества воды перед УФ-установкой осуществляется лабораторными методами и приборами непрерывного мониторинга. Коэффициент пропускания УФ-лучей измеряется на спектрофотометрах при длине волны 254 нм. Современные автоматические анализаторы позволяют в режиме реального времени контролировать мутность, цветность и другие параметры, косвенно характеризующие пропускание. При ухудшении качества поступающей воды система автоматически увеличивает мощность УФ-установки, включая резервные лампы, или подает сигнал о превышении допустимых показателей.

Опыт внедрения УФ-обеззараживания на крупнейших очистных сооружениях России

Московские очистные сооружения являются наиболее масштабным и технологически продвинутым примером внедрения УФ-обеззараживания в России. Москва ежесуточно сбрасывает в канализационную систему более 4 миллионов кубометров сточных вод, что сопоставимо с суточным стоком Москвы-реки в створе города. Такой объем сточных вод требует применения самых эффективных и надежных технологий очистки и обеззараживания.

Люберецкие очистные сооружения обслуживают северо-восточную половину Москвы с производительностью около 2 миллионов кубометров в сутки. Первый блок УФ-обеззараживания производительностью 1 миллион кубометров в сутки был введен в эксплуатацию в августе 2007 года. На момент запуска это была крупнейшая в мире УФ-станция для обеззараживания сточных вод. Применялось оборудование российского производства на основе амальгамных ламп низкого давления. Выбор лотковой схемы с вертикальным расположением ламп позволил использовать самотечную подачу стоков без дополнительной перекачки. Более чем четырехлетний опыт эксплуатации этой УФ-станции подтвердил эффективность метода, надежность российского оборудования и правильность принятых технических решений.

В 2023 году на Люберецких очистных сооружениях завершилось строительство второго блока УФ-обеззараживания производительностью 1 миллион кубометров в сутки. С запуском второй УФ-станции 100% стоков Люберецких сооружений проходит ультрафиолетовое обеззараживание перед выпуском в реки Москву и Пехорку. Технологический процесс полностью автоматизирован, система работает без постоянного присутствия обслуживающего персонала в зале обеззараживания. Операторы контролируют параметры работы с центрального пульта управления.

Курьяновские очистные сооружения обслуживают юго-западную половину Москвы с проектной производительностью 2,2 миллиона кубометров в сутки. Строительство блока УФ-обеззараживания началось в 2008 году в рамках масштабной программы модернизации московских очистных сооружений. Станция была введена в эксплуатацию в 2012-2013 годах и на сегодняшний день является крупнейшей в мире УФ-установкой для обеззараживания сточных вод. Проектная производительность составляет 3,125 миллиона кубометров в сутки при максимальном часовом расходе 180000 кубометров. Для сравнения — это эквивалентно заполнению олимпийского бассейна каждые 50 секунд.

На Курьяновской станции применены лотковые установки группы ОРИНОКО с вертикальным расположением УФ-ламп. Зал обеззараживания занимает площадь в несколько гектаров и состоит из двух уровней. На нижнем уровне расположены открытые каналы, в которые погружены УФ-модули с амальгамными лампами низкого давления. Вода самотеком поступает в каналы, проходит между рядами вертикально установленных ламп и получает необходимую дозу облучения. На верхнем уровне размещено оборудование управления, системы подъема модулей для технического обслуживания, вспомогательные помещения. Весь процесс обеззараживания полностью автоматизирован и контролируется с центрального пульта.

Экологический эффект от внедрения УФ-обеззараживания на московских очистных сооружениях оказался значительным. Поступление бактериальных загрязнений в Москву-реку сократилось более чем в 1800 раз, вирусных загрязнений — в 28 раз. Качество воды в реке ниже выпусков очистных сооружений заметно улучшилось. Напротив музея-заповедника «Коломенское», где расположен выпуск Курьяновских очистных сооружений, в реке наблюдается рыба, что было бы невозможно при сбросе хлорированных стоков. Значительно снизились неприятные запахи, характерные для крупных очистных сооружений при использовании хлорного хозяйства.

Опыт московских очистных сооружений демонстрирует техническую осуществимость и экономическую целесообразность применения УФ-обеззараживания в условиях российского климата и при работе с большими объемами городских сточных вод. Надежность российского оборудования подтверждена многолетней безаварийной эксплуатацией. Постановления Правительства Москвы ставили задачу до 2014 года полностью оснастить установками УФ-обеззараживания все крупные очистные сооружения столицы, и эта задача была успешно выполнена.

Технология УФ-обеззараживания сточных вод зарекомендовала себя как надежный, экологически безопасный и экономически эффективный метод финальной дезинфекции перед сбросом очищенных стоков в водные объекты. Правильный выбор типа УФ-ламп, грамотное проектирование компоновки установки с учетом качества воды и гидравлических условий, автоматизация процесса и регулярное техническое обслуживание обеспечивают стабильное достижение нормативных показателей обеззараживания при минимальных эксплуатационных затратах.