2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки




Начать новую тему Ответить на тему На страницу 1, 2  След.
 
 Актуальность УФ фильтрации для питьевой воды
Сообщение08.10.2021, 01:22 


02/04/17
39
Речь идет про фильтр-кувшин, то есть переносной, как чайник. Знаю что есть полноценные промышленные.
Дело в том что не нашел их в магазинах (смог только вроде от Xiaomi что-то найти), хотя кажется, что вещь востребованная.
Идея такая: обычный пластиковый корпус, снизу УФ лампа, в корпусе встроена батарея (заряжается от type C, например). После того как налита вода из крана, или еще откуда-то, можно нажать кнопку, после этого загорается УФ лампа, в течение какого-то времени вода дезинфицируется, далее автоматически лампа отключается. Подобно работе чайника - нажал, подождал, само отключилось.
Подскажите, кто разбирается, в чем тут проблема? Ибо казалось бы, многие такое должны производить. Требуется длительное время для дезинфекции воды таким образом? Мощности на лампу будет недостаточно от обычного аккумулятора? Или подзаряжать придется каждый раз после использования? Дезинфекция будет неэффективной? Подойдут только большие ртутные лампы, которые не поставить в обычное переносное устройство?

 Профиль  
                  
 
 Re: Актуальность УФ фильтрации для питьевой воды
Сообщение08.10.2021, 04:32 
Заслуженный участник


20/08/14
11766
Россия, Москва
Аккумулятор не проблема. Ртутная лампа (или УФ светодиоды) тоже.
Из спектра излучения паров ртути в полосу пропускания воды попадает лишь линия 365нм, это мягкий УФ, уверены что от него будет толк? В бактерицидных лампах стараются работать на 254нм, но вода его не пропускает вообще. Это первое.
Второе, коэффициент пропускания воды сильно зависит от наличия примесей, значит нельзя лампу просто выключать по таймеру, либо придётся ставить время с запасом на пару порядков. Плюс неизвестное загрязнение поверхностей. Т.е. такой способ не даёт вообще никакой гарантии дезинфекции воды. А тогда стоит ли возиться (прокипятить не проще ли).
С другой стороны есть ведь дезинфекция солнечным светом, но там времена измеряются в часах на прямом солнце летом.
Так что идея в принципе работоспособна, но надо подробнее обдумывать конструкцию и материалы. И искать точнее данные по спектрам.

 Профиль  
                  
 
 Re: Актуальность УФ фильтрации для питьевой воды
Сообщение08.10.2021, 09:51 
Заблокирован


19/02/13

2388
Водопроводная вода и без такого кувшина проходит очистку и регулярный контроль качества. А пить воду из лужи, надеясь на такой кувшин - так себе идея. Так какой смысл в таком изделии?

 Профиль  
                  
 
 Re: Актуальность УФ фильтрации для питьевой воды
Сообщение08.10.2021, 10:47 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


11/03/08
9904
Москва
Это похоже на имитацию. "Честную", в том смысле, что УФ-светодиод там действительно стоит, и всякий может видеть его свечение.
Системы УФ-обеззараживания воды существуют, но это не "кувшин". Там непрерывный поток мимо мощной лампы, благодаря перемешиванию сильное поглощение в диапазоне 254 нм не мешает, вода проходит близ стекла лампы. А тут, скорее всего, диапазон ближе к видимому свету (и видимый свет виден, успокаивая хозяина кувшина), со слабым бактерицидным действием (зато не опасен владельцу).
То есть вреда ожидать не стоит, но пользы тоже. Разве что самоуспокоение. Ну и "во-первых, это красиво!"

 Профиль  
                  
 
 Re: Актуальность УФ фильтрации для питьевой воды
Сообщение08.10.2021, 17:08 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


11/03/08
9904
Москва
Вот поискал по литературе. УФ-излучение не является гостированным способом, водоочистку осуществляют хлорированием или озонированием. В то же время и не воспрещается, но значение УФ-обработки неясно. Но, во всяком случае, это дополнительный способ, наряду с фильтрацией или тем же хлорированием (в последнем случае УФ рекламируется, как способ снизить дозу хлора при дезинфекции бассейнов). Одна из предлагаемых установок имеет производительность до 400 литров в час при потреблении энергии 2 кВт. Иначе говоря, 18 кДж/литр. Марганцево-цинковый элемент type C имеет ёмкость 1750 мА-ч при напряжении 1.5В. Или 9.45 кДж. То есть теоретически, разрядив батарейку, можно обработать пол-литра воды. Смею думать, что и воды в кувшине больше, и от батарейки ожидается более длительная работа.
Так что полагаю, что это игрушка для самоуспокоения тех, кому кажется, что водопроводная вода негодная. По-настоящему загрязнённую воду данная установка не очистит (про реальные установки УФ-обеззараживания ограничусь тем, что надо разбирать конкретные схемы и параметры, может, что-то и могут, но априори неясно), а в водопроводной воде бактерий быть и так не должно.

 Профиль  
                  
 
 Re: Актуальность УФ фильтрации для питьевой воды
Сообщение08.10.2021, 17:28 
Заслуженный участник


20/08/14
11766
Россия, Москва
Под type C видимо подразумевалось тип USB разъёма, для зарядки Li-Ion аккумулятора, а его можно взять хоть 40Ач, но даже если 3Ач (а такие давно в смартфоны ставят, да и банок 18650 таких полно), то это уже 40кДж, вполне достаточно даже с учётом КПД блока питания лампы. Так что с источником энергии проблем нет.
Что больше для самоуспокоения согласен.

 Профиль  
                  
 
 Re: Актуальность УФ фильтрации для питьевой воды
Сообщение08.10.2021, 17:34 
Аватара пользователя


07/03/16

3167
LifeDeath в сообщении #1534241 писал(а):
Идея такая: обычный пластиковый корпус, снизу УФ лампа...

Негожая идея - пластики не годятся для УФ, озонирования или хлорирования.
Обеззаразить воду с помощью УФ можно, но пить я ее я не стал бы. Другое дело озонирование - озон "выжигает" органику и она перестает портить вкус.

 Профиль  
                  
 
 Re: Актуальность УФ фильтрации для питьевой воды
Сообщение09.10.2021, 01:04 


02/04/17
39
Всем спасибо за ответы! Интересно было почитать.

Dmitriy40 писал(а):
Аккумулятор не проблема. Ртутная лампа (или УФ светодиоды) тоже.
Из спектра излучения паров ртути в полосу пропускания воды попадает лишь линия 365нм, это мягкий УФ, уверены что от него будет толк? В бактерицидных лампах стараются работать на 254нм, но вода его не пропускает вообще. Это первое.
Второе, коэффициент пропускания воды сильно зависит от наличия примесей, значит нельзя лампу просто выключать по таймеру, либо придётся ставить время с запасом на пару порядков. Плюс неизвестное загрязнение поверхностей. Т.е. такой способ не даёт вообще никакой гарантии дезинфекции воды. А тогда стоит ли возиться (прокипятить не проще ли).
С другой стороны есть ведь дезинфекция солнечным светом, но там времена измеряются в часах на прямом солнце летом.
Так что идея в принципе работоспособна, но надо подробнее обдумывать конструкцию и материалы. И искать точнее данные по спектрам.

А если снизу (под фильтром) сделать спиралевидную трубку, и ее "в упор" облучать диодами, пока вода протекает. Диоды, например, расположить по спирали, вдоль самой трубки. То есть что-то подобное, как делают для крупных промышленных установок. Можно же добиться какого-то уменьшения вредоносных организмов? Если до облучения было N микроорганизмов на единицу объема, а после облучения будет, например, 0.7 * N, тогда уже есть польза?


Emergency писал(а):
Негожая идея - пластики не годятся для УФ, озонирования или хлорирования.
Обеззаразить воду с помощью УФ можно, но пить я ее я не стал бы. Другое дело озонирование - озон "выжигает" органику и она перестает портить вкус.

Почему не годится? Именно для УФ.

 Профиль  
                  
 
 Re: Актуальность УФ фильтрации для питьевой воды
Сообщение09.10.2021, 08:15 
Аватара пользователя


07/03/16

3167
LifeDeath в сообщении #1534329 писал(а):
Почему не годится? Именно для УФ.

Потому что УФ портит пластмассы.
LifeDeath в сообщении #1534329 писал(а):
А если снизу (под фильтром) сделать спиралевидную трубку

Трубку надо делать из кварца, а он дорогой и хрупкий. Хотя... есть специальные стекла, которые пропускают ультрафиолет.
Но коэффициент использования УФ может оказаться мал - сколько-то пройдет через воду без поглощения.
В общем - придется обложиться справочниками и считать. Озонатор может оказаться эффективнее и дешевле.

 Профиль  
                  
 
 Re: Актуальность УФ фильтрации для питьевой воды
Сообщение09.10.2021, 09:40 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


11/03/08
9904
Москва
Установка, которая действительно обеззараживает, будет дорогая и опасная (высокое напряжение, ртуть, УФ, прошедший через прозрачный корпус - ну, или корпус надо делать полностью закрытым и из металла), и полного обеззараживания не даст.
А что безопасно и эффектно - вообще никакого не даст.

 Профиль  
                  
 
 Re: Актуальность УФ фильтрации для питьевой воды
Сообщение09.10.2021, 09:48 
Аватара пользователя


11/12/16
13850
уездный город Н
LifeDeath в сообщении #1534329 писал(а):
Если до облучения было N микроорганизмов на единицу объема, а после облучения будет, например, 0.7 * N, тогда уже есть польза?


Нет. Пользы не будет.
Если в воде плавают патогены, то их надо убивать всех. Причем надежно, "с запасом".

Лучший бытовой способ обеззаразить воду - это кипячение. Почему он не подходит? Какую задачу Вы решаете?

 Профиль  
                  
 
 Re: Актуальность УФ фильтрации для питьевой воды
Сообщение09.10.2021, 16:15 
Заслуженный участник


20/08/14
11766
Россия, Москва
Вот для того метода солнечной дезинфекции поглощённая водой энергия составит примерно 170кДж/л, во всём спектре. Доля всего УФ (причём мягкого УФ-А) составляет 1%, меньше пары кДж/л. В 10 раз ниже промышленных 18кДж/л (для простоты примем КПД за 100%). Плюс сколько ещё задержит пластик бутылки и толща воды ... Либо промышленная очистка рассчитана на менее чистую/прозрачную воду, либо эффект солнечной дезинфекции преувеличен (хотя если нет других вариантов лучше чем ничего).

LifeDeath
Вот эти 0.7N и есть "для самоуспокоения", без практической пользы. Польза это хотя бы N/100, или N/1000.
И всё же расскажите о сфере применения (какую воду собираетесь заливать), почему не устраивает например кипячение.

 Профиль  
                  
 
 Re: Актуальность УФ фильтрации для питьевой воды
Сообщение10.10.2021, 13:03 


02/04/17
39
EUgeneUS писал(а):
Лучший бытовой способ обеззаразить воду - это кипячение. Почему он не подходит? Какую задачу Вы решаете?

Dmitriy40 писал(а):
И всё же расскажите о сфере применения (какую воду собираетесь заливать), почему не устраивает например кипячение.

Интересно с точки зрения бытового применения. Определить основные проблем, подумать, есть ли решения (опять же, на бытовом уровне, т.е. при относительно обычных технологиях и нормальной цене). Сфера применения: налить воды из крана, перед тем как налить в стакан и выпить, включить УФ обработку. Фильтр может иметь традиционный картридж, тогда обрабатывается вода после него, либо сразу из под крана.
Сейчас предлагаю сузить канал (спираль, например) по которому протекает вода перед тем как попасть в резервуар. На стенках канала поставить диоды. Возможно, так будет эффективнее, чем когда диоды расположить снизу и облучают сразу весь объем резервуара. Есть смысл в этом?
Думаю как подать маркетингом, чтобы заинтересовать потенциальных покупателей. Но абсолютную пустышку таким образом подавать будет нечестно.

 Профиль  
                  
 
 Re: Актуальность УФ фильтрации для питьевой воды
Сообщение10.10.2021, 13:20 
Аватара пользователя


07/03/16

3167
LifeDeath в сообщении #1534480 писал(а):
Сфера применения: налить воды из крана, перед тем как налить в стакан и выпить, включить УФ обработку... Думаю как подать маркетингом, чтобы заинтересовать потенциальных покупателей.

Для начала надо определиться с наличием полезного эффекта.
Вода из-под крана обязана быть стерильной. Если нет, надо жаловаться в Роспотребнадзор. А вот вкусовые качества и низкое содержание солей у воды из-под крана не гарантированы.
Похоже, что полезного эффекта от УФ-облучения водопроводной воды вам не получить...

 Профиль  
                  
 
 Re: Актуальность УФ фильтрации для питьевой воды
Сообщение10.10.2021, 13:31 
Заслуженный участник


18/09/21
1756
Да, водопроводную воду обычно фильтром фильтруют.
Не от бактерий, а от примесей. УФ от примесей не поможет.
От бактерий кипитят. Хотя многие прям так после фильтра пьют, и ничего.

Вобщем для дома такой УФ кувшин бесполезен.
Я то думал, это для похода в палатке. Что тоже сомнительно, аккумулятор надо заряжать откуда-то. А вскипятить на дровах - проще простого.
Ещё давно у меня был фильтр для похода. Можно было прям из ручья фильтровать и пить. Бактерии отфильтровывал.
(Что-то вроде такого https://www.amazon.com/Katadyn-Lightwei ... 0047QV0AM/)
Ещё для похода есть таблетки антисептика. Сырую воду налил в ёмкость, растворил таблетку, дал постоять и можно пить.

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 30 ]  На страницу 1, 2  След.

Модераторы: photon, profrotter, Парджеттер, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group