Det korte svar:

For de fleste drikkevandssystemer-, hvor ultraviolet desinfektion fungerer som den endelige mikrobielle barriere, skal du installere UV-hovedreaktoren efter trin til fjernelse af lagertanken og den endelige partikel- så tæt på distributionspunktet som muligt.

Hvorfor UV normalt er bedre efter opbevaringstanken

UV har ingen restbeskyttelse

Kemiske desinfektionsmidler kan fortsætte med at undertrykke mikroorganismer efter den indledende behandling, hvis der opretholdes en tilstrækkelig rest. UV virker ikke på den måde. Det amerikanske miljøbeskyttelsesagentur oplyser, at UV ikke efterlader rester, og at den leverede UV-dosis afhænger af UV-intensitet, flowhastighed og ultraviolet transmittans (UVT).[1]Det britiske drikkevandsinspektorat identificerer ligeledes fraværet af en resterende effekt som en væsentlig begrænsning af UV, hvilket kræver omhyggelig hygiejne ved opbevaring og distribution.

Hvis UV kun installeres før en atmosfærisk lagertank, er behandlingssekvensen:

UV-behandling → lagertank → pumpe og distribution → brugssted

Enhver forurening eller genvækst, der forekommer i tanken eller nedstrøms VVS, omgår UV-barrieren. Flytning af det sidste UV-trin nedstrøms ændrer sekvensen til:

lagertank → pumpe → slutfiltrering → UV-behandling → anvendelsessted

Det andet arrangement desinficerer vand, efter at det har passeret gennem den komponent, der højst sandsynligt vil øge vandets alder, opsamle sediment, udveksle luft og udsætte vandet for adgangsåbninger og fugtede overflader.

Figur 1. For-tank-kun UV efterlader downstream-lagringshændelser uden for den endelige behandlingsbarriere.

Opbevaring kan ændre mikrobiologisk vandkvalitet

Opbevaring er ikke mikrobiologisk neutral. Resultatet er påvirket af temperatur, opholdstid, tilgængelige næringsstoffer, sediment, tankomsætning, overfladetilstand og hygiejne.

I en peer-reviewed-undersøgelse af husholdningstanke i Amman, Jordan rapporterede Evison og Sunna, at antallet af heterotrofe bakterier steg fra ca.1,7 log CFU/mltil5,2 log CFU/ml efter fire dageog5,7 log CFU/ml efter syv dageaf opbevaring.[3]Udtrykt som omtrentlige antal, er det en stigning fra omkring 50 CFU/mL til omkring 160.000 CFU/mL og derefter 500.000 CFU/mL. Undersøgelsen identificerede temperatur som den faktor med størst indflydelse på genvækst.

Figur 2. Peer--data viser væsentlig heterotrofisk bakteriel genvækst under opbevaring.

Kilde: Evison & Sunna (2001). Heterotrofe tal er ikke et direkte patogen-risikomål.

Disse heterotrofe tal betyder ikke, at enhver påvist organisme var et patogen, og de bør ikke behandles som en direkte beregning af sygdomsrisiko. De viser dog, at biologisk aktivt vand kan ændre sig væsentligt under opbevaring. En UV-enhed, der kun er installeret opstrøms, kan ikke kontrollere vækst, der opstår efterfølgende.

Et kontrolleret feltstudie i Ecuador nåede frem til en relateret konklusion. Forskere fulgte vand fra dets kilde til husholdningsopbevaring og sammenlignede det med matchende beholdere holdt under kontrollerede forhold. Stigende forurening blev observeret i46,4 % af beholderne til enterokokkerog32,8 % for E. coli. I de husstande, der oplevede genkontaminering, var de gennemsnitlige stigninger0,5–1,3 log for enterokokkerog0,6–1,2 log for E. coli.

Hvad beviserne gør-og ikke-beviser

Ovenstående undersøgelser beviser ikke, at hver tank forårsager mikrobiel vækst. Tankdesign, omsætning, temperatur, rengøring, resterende desinfektionsmiddel og-kildevandskvalitet varierer meget. En forseglet, hygiejnisk designet tank med hyppig omsætning kan opretholde fremragende vandkvalitet.

I stedet understøtter beviserne et risiko-kontrolprincip:

Når UV er det eneste endelige desinfektionsmiddel, fjerner placeringen efter opbevaring en større ukontrolleret del fra behandlingskæden.

UV efter-tank gør ikke tankhygiejne valgfri. En stærkt forurenet tank kan overbelaste forbehandling, tilsmudse filtre, skabe smags- og lugtproblemer, frigive biofilmfragmenter og løbende udfordre UV-systemet. Tanken kræver stadig sanitært design, sikre udluftninger og luger, planlagt omsætning, inspektion, rengøring og passende mikrobiologisk verifikation.

Før tanken, efter tanken eller begge dele?

Figur 3. Anbefalet standard- og multi-barriere-UV-layout omkring en lagertank.

Mulighed 1: UV før tanken kun

Dette arrangement kan reducere antallet af levedygtige organismer, der kommer på lager. Det kan være nyttigt, når tanken skal beskyttes mod en indkommende mikrobiel belastning, eller når et nedstrøms kemisk desinfektionsmiddel opretholder en verificeret rest.

For-UV beskytter dog ikke alene mod:

• forurening gennem tankens udluftning, luge eller overløb;
• biofilm eller sediment allerede til stede i tanken;
• mikrobiel genvækst under lange opholdstider;
• forurening indført af udløbspumpen eller nedstrøms rør;
• tab af mikrobiologisk kvalitet efter vedligeholdelse.

For et drikkevandssystem uden nedstrøms resterende desinfektionsmiddel er dette generelt ikke den stærkeste placering for den eneste UV-barriere.

Mulighed 2: UV efter tanken

For de fleste små drikkevands-vand-, regnvands-, brønd--vand- og proces-vandsystemer er UV efter-tank den foretrukne standard. Vand pumpes fra lager, konditioneres til at opfylde UV-reaktorens vandkvalitetskrav-, desinficeres og leveres derefter til brugeren.

En typisk sekvens er:

lagertank → booster eller trykpumpe → sedimentfiltrering → anden nødvendig behandling → UV-reaktor → kort hygiejnisk distributionsledning

University of Arizona Cooperative Extension anbefaler et regnvandsbehandlingstog bestående af partikelfiltrering, aktivt kul og UV-desinfektion placeret efter tryktanken eller -on-demand-pumpen.

UV-reaktoren skal være dimensioneret tilmaksimalt øjeblikkeligt udløbsflow, ikke den gennemsnitlige daglige efterspørgsel eller den hastighed, hvormed tanken fyldes. Når en boosterpumpe starter, kan UV-reaktoren opleve et meget højere kort-flow end det daglige gennemsnit. Da UV-dosis afhænger delvist af opholdstiden, kan en overskridelse af det validerede maksimale flow reducere dosis.

Mulighed 3: UV både før og efter tanken

Dobbelt-UV kan være berettiget, hvor:

• tanken opbevarer RO-permeat eller procesvand med høj-renhed;
• mikrobiologiske specifikationer er strenge;
• tanken har lange opholdstider eller forhøjede temperaturer;
• indkommende vand skaber en høj biologisk belastning;
• en fødevare-, drikkevare-, lægemiddel- eller laboratorieproces har brug for en yderligere barriere
• kontinuerlig drift og redundans er vigtigere end minimumskapitalomkostninger.

Det første UV-trin reducerer den levedygtige belastning, der kommer ind i lageret. Den anden fase behandler vand, der forlader tanken. En recirkulations-UV-sløjfe kan også hjælpe med at kontrollere den mikrobielle tilstand af lagret vand, men dens effektivitet afhænger af verificeret cirkulation, tankblanding, omsætning og sanitært design. En recirkulationssløjfe bør ikke antages at eksponere alle dele af en dårligt blandet tank lige meget.

Endelig anbefaling

For de fleste drikkevandssystemer- er det foretrukne arrangement at installere den endelige UV-vandsterilisator efter både lagertanken og det sidste filtreringstrin. Dette placerer den mikrobielle barriere tættere på brugsstedet og gør det muligt for systemet at behandle kontaminering eller genvækst, der kan opstå under opbevaring.

Pre-UV er fortsat nyttig som en ekstra kontrol, mens dobbelt-UV kan passe til høj-renhed eller mikrobiologisk følsomme applikationer. Installationsposition alene garanterer dog ikke en effektiv desinfektion. Peak flow, UVT, turbiditet, mål-UV-dosis, tankhygiejne og nedstrøms rørforhold skal også tages i betragtning under systemdesign.

Den praktiske regel er enkel: Hvis vand kan undergå mikrobiologisk forandring efter at have passeret gennem UV-reaktoren, skal du installere en endelig valideret desinfektionsbarriere tættere på brugsstedet.