Методические указания

МУ 2.1.4.719-98

"Санитарный надзор за применением ультрафиолетового излучения в
технологии подготовки питьевой воды"

(утв. Главным Государственным санитарным врачом РФ 15 октября 1998 г.)

Дата введения - 15 декабря 1998 года

1. Область применения

Настоящие указания устанавливают основные санитарные требования к организации обеззараживания воды методом УФ-излучения при использовании его в технологии получения питьевой воды.

Документ конкретизирует ряд положений основополагающих документов водно-санитарного законодательства в части гигиенических требований к качеству обрабатываемой воды, величине дозы УФ-облучения, гарантирующей заданную степень обеззараживания, к УФ-установкам и месту расположения их в технологической схеме водоподготовки, а также в части мероприятий, обеспечивающих безопасные условия труда персонала, обслуживающего оборудование.

Методическими указаниями необходимо руководствоваться при осуществлении государственного санитарно-эпидемиологического надзора за системами питьевого водоснабжения, а также при проектировании, сдаче в эксплуатацию и эксплуатации УФ-установок обеззараживания воды, проведении производственного контроля за их работой.

2. Нормативные ссылки

В настоящих методических указаниях использованы ссылки на следующие документы:

2.1. Закон Российской Федерации "О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения".

2.2. ГОСТ 2761-84 "Источники централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения. Гигиенические, технические требования и правила выбора".

2.3. СанПиН 2.1.4.559-96 "Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества".

2.4. МУК 4.2.671-97 "Методы санитарно-микробиологического анализа питьевой воды".

2.5. МУК 4.2.668-97 "Санитарно-паразитологические исследования воды".

3. Основные положения

3.1. Ультрафиолетовым излучением называется электромагнитное излучение с длиной волны 10 - 400 нм и соответствующей энергией фотонов 12,4 - 3,1 электронвольт.

3.2. Для обеззараживания воды в технологии водоподготовки используется биологически активная область спектра УФ-излучения с длиной волны от 205 до 315 нм, называемая бактерицидным излучением. Максимум бактерицидного действия приходится на область 250 - 270 нм.

3.3. Ультрафиолетовое излучение обладает выраженным биоцидным действием в отношении различных микроорганизмов, включая бактерии, вирусы и грибы.

УФ-облучение в дозах, обеспечивающих бактерицидный эффект, не гарантирует эпидемическую безопасность воды в отношении возбудителей паразитологических заболеваний.

3.4. Обеззараживающее действие УФ-излучения основано на необратимых повреждениях молекул ДНК и РНК микроорганизмов, находящихся в воде, за счет фотохимического воздействия лучистой энергии. Фотохимическое воздействие предполагает разрыв или изменение химических связей органической молекулы в результате поглощения энергии фотона.

3.5. Степень инактивации под действием УФ-излучения микроорганизмов пропорциональна интенсивности излучения (мВт/см²) и времени облучения (с).

Произведение интенсивности излучения на время называется дозой облучения (мДж/см²) и является мерой бактерицидной энергии, сообщенной микроорганизмам.

3.6. Дозы УФ-облучения по критерию гибели бактериальных клеток подразделяются на:

- суббактерицидные, не вызывающие гибели бактерий;

- бактерицидные, вызывающие гибель бактериальной клетки.

3.7. Для достижения заданной степени обеззараживания воды УФ-излучением необходим учет основных факторов, влияющих на процесс обеззараживания. К таким факторам относятся:

- мощность источников УФ-излучения и рациональное использование ее в УФ-установках обеззараживания воды;

- поглощение УФ-излучения обеззараживаемой водой;

- закономерности отмирания различных микроорганизмов под действием УФ-излучения.

3.8. В качестве источников УФ-излучения для обеззараживания воды используются газоразрядные лампы, имеющие в спектре своего излучения диапазон длин волн 205 - 315 нм. Существуют конструкции ламп, в спектре излучения ртутного разряда которых содержится линия 185 нм. В процессе работы этих ламп в воздушной среде образуется озон.

3.8.1. Основным типом ламп, применяемых в установках обеззараживания воды, являются лампы, заполненные смесью паров ртути и инертных газов и работающие в режимах низкого и высокого давления.

3.8.2. Лампы низкого давления имеют электрическую мощность 2 - 200 Вт и рабочую температуру 40 - 150 °С. В лампах этого типа около 30 % электрической энергии преобразуется в бактерицидное излучение с длиной волны 254 нм. Срок службы ламп низкого давления составляет 5000 - 10000 ч.

3.8.3. Лампы высокого давления имеют мощность 50 - 10000 Вт и работают при температуре 600 - 800 °С. Эти лампы имеют широкий спектр излучения и низкий коэффициент полезного действия в области коротковолнового излучения. Их использование в технологии обеззараживания воды обусловлено большой мощностью ламп.

3.8.4. Конструктивно источники УФ-излучения делятся на лампы с отражателями и лампы с защитными кварцевыми чехлами.

3.8.5. УФ-лампы с отражателями используются в установках с непогруженными источниками излучения. Эти лампы располагаются над свободно текущей водой, т.е. в установках отсутствует непосредственный контакт ламп с водой.

3.8.6. УФ-лампы с защитными кварцевыми чехлами используются в установках с погруженными источниками излучения. Лампы с защитными чехлами располагаются в потоке воды, обтекающей их со всех сторон. Защитные чехлы изготавливаются обычно из кварцевого стекла и предназначены для стабилизации температурного режима ламп.

3.8.7. Для обеззараживания питьевой воды чаще применяются установки с погруженными источниками вследствие более высокой эффективности использования УФ-излучения ламп.

3.9. Установки УФ-обеззараживания должны обеспечивать равномерное распределение дозы облучения во всем объеме обеззараживаемой воды. Равномерность облучения достигается за счет турбулентности потока вследствие высокой скорости течения воды в установках и конструкции установок, предусматривающей наличие специальных "выравнивающих" устройств.

3.10. Проникновение УФ-лучей в воду сопровождается их поглощением как самой водой, так и веществами, находящимися в воде в растворенном или взвешенном состоянии.

3.11. Поглощающая способность воды характеризуется коэффициентом поглощения, цифровое выражение которого указывает долю бактерицидного излучения, поглощенного слоем воды толщиной 1 см.

3.11.1. Коэффициенты поглощения природной воды поверхностных источников водоснабжения колеблются в пределах от 0,2 до 0,6.

3.11.2. Коэффициенты поглощения питьевой воды, полученной из подземных источников водоснабжения, имеют значения 0,05 - 0,2; из поверхностных источников - 0,15 - 0,3.

3.12. С учетом эксплуатационной и экономической целесообразности УФ-обеззараживание может быть использовано для обработки воды с цветностью до 50°, мутностью до 30 мг/л и содержанием железа до 5,0 мг/л.

3.13. Влияние минерального состава воды на степень бактерицидного облучения проявляется, кроме того, в образовании осадка на поверхности кварцевых чехлов УФ-ламп.

3.14. Различные виды микроорганизмов при одинаковых условиях облучения имеют различную степень чувствительности к УФ-излучению. Величины доз облучения, необходимых для инактивации 99,9 % отдельных видов микроорганизмов в лабораторных условиях, приведены в приложении 2.

3.15. При УФ-обеззараживании воды не существует проблемы передозировки. Повышение дозы УФ-излучения не приводит к гигиенически значимым неблагоприятным изменениям свойств воды и образованию побочных продуктов. Доза УФ-облучения может быть увеличена до значений, обеспечивающих эпидемическую безопасность воды как по бактериям, так и по вирусам.

3.16. УФ-обеззараживание не требует длительного контакта УФ-лучей с водой. Бактерицидный эффект проявляется в течение времени прохождения воды через камеру обеззараживания УФ-установок.

4. Санитарный надзор в области питьевого водоснабжения при использовании УФ-метода обработки воды на стадии проектирования

4.1. УФ-излучение в технологии получения питьевой воды может быть использовано на этапе:

- предварительного обеззараживания воды;

- заключительного обеззараживания питьевой воды.

4.2. На этапе предварительного обеззараживания воды УФ-излучение используется как метод, альтернативный первичному хлорированию при соответствии качества воды источника водоснабжения требованиям п. 3.12. Это снижает риск образования в воде тригалометанов (ТГМ), обеспечивает необходимую степень снижения микробного загрязнения воды и удовлетворительное санитарное состояние очистных сооружений.

4.2.1. Технологическая схема водоподготовки с использованием УФ-излучения на этапе предварительного обеззараживания для каждого конкретного источника водоснабжения устанавливается на основе технологических исследований или опыта работы сооружений в аналогичных условиях, в соответствии с приложением № 1 ГОСТ 2761-84.

4.2.2. Требуемая степень первичного обеззараживания воды определяется технологическим регламентом.

4.2.3. При первичном обеззараживании воды возможна комбинация методов хлорирования и УФ-облучения. При этом доза хлора может быть сокращена на 15 - 100 % при условии обеспечения технологической эффективности последующих этапов водоподготовки (коагуляция, отстаивание, фильтрование и т.д.).

4.3. На этапе заключительного обеззараживания воды УФ-излучение используется как самостоятельный метод, так и в сочетании с реагентными методами обеззараживания.

4.3.1. Выбор схемы обеззараживания определяется на основе анализа условий водоснабжения (цветность воды, содержание органических веществ, техническое состояние распределительной сети и т.д.).

При оценке санитарной надежности распределительной сети рекомендуется использовать "Методические указания по эпидемиологической оценке санитарно-гигиенических условий в целях профилактики кишечных инфекций" (№ 28-6/20 от 6.06.86) и методические рекомендации "Комплексная оценка хозяйственно-питьевого водопользования в городах с выраженным санитарно-эпидемиологическим неблагополучием" (утв. ГК СЭН № 01-19/33-17 от 17.03.96).

4.3.2. Для эффективного заключительного обеззараживания питьевой воды до требований СанПиН 2.1.4.559-96 "Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества" УФ-установки должны обеспечить дозу облучения не менее 16 мДж/см² для всего объема воды, прошедшего через УФ-установку.

4.3.3. Совместное применение УФ-излучения и хлора повышает санитарную надежность обеззараживания в отношении вирусов.

4.4. Согласование технологии водоподготовки с использованием УФ-излучения проводится территориальными ЦГСЭН на основе анализа следующих документов (материалов):

- обоснования выбора типа УФ-установки с учетом максимального расхода обрабатываемой воды, максимального коэффициента поглощения УФ-излучения водой и уровня бактериального загрязнения воды;

- результатов опытно-технологических испытаний УФ-технологии (на этапе предварительного обеззараживания);

- паспорта на УФ-установку;

- гигиенического сертификата и сертификата соответствия.

4.5. В паспорте установок УФ-обеззараживания должны быть указаны следующие параметры:

- эффективная доза облучения и ее зависимость от расхода воды;

- максимальный коэффициент поглощения воды, при котором обеспечивается эффективная доза;

- максимальный и минимальный расходы воды;

- размеры камеры обеззараживания;

- ресурс УФ-ламп.

4.6. Соответствие эффективной дозы указанному в паспорте значению подтверждается гигиеническим сертификатом и сертификатом соответствия Госстандарта РФ.

4.7. Обеспеченность контроля за надежностью УФ-установок оценивается по наличию:

- датчиков измерения интенсивности УФ-излучения в камере обеззараживания;

- системы автоматики, гарантирующей звуковой и световой сигналы при снижении минимальной заданной дозы;

- счетчиков времени наработки ламп и индикаторов их исправности;

- системы механической или химической очистки кварцевых чехлов, позволяющей производить процесс очистки без разборки и демонтажа установки;

- крана для отбора проб воды на бактериологический анализ.

4.8. Защита от возможного неблагоприятного воздействия УФ-излучения на обслуживающий персонал должна быть обеспечена конструкцией УФ-установок, гарантирующей отсутствие выхода УФ-излучения за пределы камеры обеззараживания.

4.9. Для химической очистки кварцевых чехлов могут быть использованы средства, разрешенные госсанэпиднадзором для удаления отложений солей.

4.10. Камеры обеззараживания УФ-установок должны быть изготовлены из материалов, указанных в "Перечне материалов, реагентов и малогабаритных очистных устройств, разрешенных ГК СЭН для применения в практике хозяйственно-питьевого водоснабжения" (№ 01-19/32-11 от 23.10.92), или имеющих гигиенический сертификат.

4.11. Проектом должно быть предусмотрено наличие специального места для хранения УФ-ламп.

5. Санитарный надзор за эксплуатацией УФ-установок в системах централизованного питьевого водоснабжения

5.1. Санитарный надзор в процессе эксплуатации УФ-установок питьевой воды проводится за:

- соблюдением режима дезинфекции установок и подводящих трубопроводов при вводе в эксплуатацию новых УФ-установок или после их ремонта;

- эффективностью обеззараживания питьевой воды;

- соблюдением системы и правил технологического контроля в процессе эксплуатации УФ-установок;

- полнотой и своевременностью проведения регламентных работ; соблюдением мероприятий по обеспечению безопасности труда персонала, обслуживающего УФ-установки.

5.2. Организация и проведение государственного санитарно-эпидемиологического надзора за эксплуатацией УФ-установок осуществляется в плановом порядке и по санитарно-эпидемиологическим показателям.

5.3. Перед вводом УФ-установок в эксплуатацию, а также после длительного перерыва в их работе необходимо провести обработку камеры обеззараживания и подводящих трубопроводов водой с содержанием активного хлора не менее 75 миг/л при контакте 5 - 6 ч.

Примечание: для обработки элементов УФ-установок допускается применение других (помимо хлора) дезинфицирующих средств, имеющих гигиенический сертификат.

5.4. Эффективность работы УФ-установок подтверждается результатами бактериологического анализа проб воды после облучения, по показателям таблицы 1 СанПиН 2.1.2.559-96.

5.5. Система технологического контроля за процессом эксплуатации УФ-установок должна включать контроль:

- дозы УФ-облучения;

- ресурса с учетом времени наработки УФ-ламп;

- исправности УФ-ламп;

- содержания озона в воздушной среде.

5.6. Контроль за дозой облучения производится путем учета интенсивности бактерицидного излучения в камере обеззараживания, времени пребывания воды в ней и рассчитывается по формуле:

D - доза облучения, мДж/см²;

Е - минимальная интенсивность бактерицидного излучения, мВт/см²;

t - среднее время пребывания воды в камере обеззараживания, с.

5.6.1. Интенсивность бактерицидного излучения измеряется при помощи специальных датчиков-приемников излучения, селективно измеряющих бактерицидное излучение с длиной волны 220 - 280 нм.

5.6.2. Среднее время пребывания воды в камере обеззараживания рассчитывается по формуле:

t - среднее время пребывания воды в камере обеззараживания, с;

S - поперечное сечение камеры обеззараживания, см;

L - длина камеры обеззараживания, см;

Q - расход воды, м³/ч;

278 - коэффициент пересчета размерности единиц.

5.6.3. Расход воды, проходящей через УФ-установку, контролируется расходомерами.

5.6.4. Размеры камеры обеззараживания (длина и поперечное сечение) указываются производителем в паспорте.

5.7. Контроль ресурса ламп производится по показаниям счетчика времени наработки УФ-ламп.

5.8. Контроль исправности УФ-ламп проводится по индикатору исправность ламп.

5.9. Контроль за концентрацией озона в воздушной среде проводится в соответствии с "Методическими указаниями по фотометрическому определению озона в воздухе" № 1639-77.

5.10. Регламентные работы должны проводиться в соответствии с инструкциями по эксплуатации для конкретного типа УФ-установок и в обязательном порядке должны включать в себя периодическую очистку кварцевых чехлов и своевременную замену УФ-ламп после выработки своего ресурса или при их неисправности.

5.10.1. Очистка кварцевых чехлов УФ-ламп должна проводиться на основании показаний датчиков-приемников интенсивности бактерицидного излучения.

5.10.2. Проведение регламентных работ, регистрация неисправностей, включая замену ламп, должны фиксироваться в журнале эксплуатации УФ-установок.

5.11. При контроле безопасности труда обслуживающего персонала необходимо проверить:

- журнал учета индивидуального инструктажа по технике безопасности лиц, работающих с УФ-оборудованием;

- соблюдение требований "Правил технической эксплуатации и техники безопасности электроустановок потребителей" (от 21.12.84) и правил безопасности, указанных в паспорте или других документах на применяемый тип УФ-установок;

- правильность хранения вышедших из строя УФ-ламп;

- журнал регистрации результатов определения концентраций озона в воздухе помещений, где расположены УФ-установки; концентрация должна соответствовать гигиеническому нормативу озона в воздухе рабочей зоны;

- наличие аптечки;

- концентрацию озона в воздухе рабочих помещений.

5.11.1. УФ-лампы должны храниться запакованными в специально отведенном месте. Утилизация ламп должна проводиться в соответствии с требованиями "Указаний по эксплуатации установок наружного освещения городов, поселков и сельских населенных пунктов", утвержденных приказом Минжилкомхоза РСФСР от 12.05.88 № 120.

5.11.2. При применении УФ-ламп, конструкция которых не исключает выход УФ-лучей с длиной волны менее 200 нм ("озонообразующая область ультрафиолета"), концентрация озона в воздухе помещений не должна превышать допустимую - 0,03 мг/м³.

5.11.3. В случае попадания промывочного раствора (при химической очистке кварцевых чехлов) на кожную поверхность, необходимо промыть ее теплой водой с мылом, а глаза - 2 %-ным раствором борной кислоты или 0,9 %-ным раствором бикарбоната натрия (питьевой соды).

Приложение 1

Перечень терминов, понятий и единиц измерения

Приложение 2

(справочное)

Доза ультрафиолетового облучения (мДж/см²), необходимая для инактивации различных видов микроорганизмов

Список литературы

1. СанПиН 2.1.4.559-96 "Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества".

2. ГОСТ 2761-84 "Источники централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения. Гигиенические, технические требования и правила выбора".

3. МУК 4.2.671-97 "Методы санитарно-микробиологического анализа питьевой воды".

4. МУК 4.2.668-97 "Санитарно-паразитологические исследования воды".

5. Методические указания по эпидемиологической оценке санитарно-гигиенических условий в целях профилактики кишечных инфекций (№ 28-6/20). - М., 1986.

6. Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей и правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей. - М.: Энергоатомиздат, 1986.

7. Соколов В.Ф. Обеззараживание воды бактерицидными лучами. - М., 1961.

8. Потапченко Н.Г., Славук О.С. Использование УФ-излучения в практике обеззараживания воды //Химия и технология воды. - 1989. - Т. 13. № 12. - С. 1117 - 1129.

9. Руководство № P.3.1.683-98 "Использование ультрафиолетового бактерицидного излучения для обеззараживания воздуха и поверхностей в помещениях".

10. Методические указания по фотометрическому определению озона в воздухе № 1639-77.

11. UV Usage and government regulation. What you need to know. J. Water Conditioning Purification. june. - 1997.- P. 38 - 42.

СОДЕРЖАНИЕ