UV-rening · Dimensionering
Hur dimensionerar man ett UV-system?
Här går vi igenom hur maximalt vattenflöde, önskad UV-dos, UV-transmission och vattenkvalitet används för att välja ett UV-system med tillräcklig kapacitet.
UV-systemet måste klara det högsta vattenflödet
Ett UV-system dimensioneras efter det högsta flöde som kan passera genom reaktorn, inte efter hushållets genomsnittliga vattenförbrukning. När flera tappställen används samtidigt kan flödet under en kort period bli betydligt högre än dygnsmedelvärdet.
Om vattenflödet överskrider systemets angivna kapacitet passerar vattnet snabbare genom reaktorn. Exponeringstiden minskar och den levererade UV-dosen kan bli för låg.
Hur bestämmer man maximalt vattenflöde?
Det dimensionerande flödet beror på vilka tappställen som kan användas samtidigt. Två duschar, en kökskran och en tvättmaskin kan tillsammans skapa ett betydligt högre flöde än en enskild kran.
| Installation | Vad behöver bedömas? | Rekommenderat underlag |
|---|---|---|
| Mindre fritidshus | Antal tappställen och om dusch och kökskran kan användas samtidigt. | Uppskattat eller praktiskt uppmätt maxflöde. |
| Normal villa | Samtidig användning av duschar, kranar, disk- och tvättmaskin. | Flödesmätning eller beräkning utifrån installationen. |
| Stor villa eller flera byggnader | Flera samtidiga användare och eventuella högflödestappställen. | Teknisk flödesberäkning och helst verifierande mätning. |
| Verksamhet eller gemensam anläggning | Belastningstoppar, användningsmönster och krav på driftsäkerhet. | Projektspecifik dimensionering. |
Ett enkelt sätt att mäta flödet är att låta vattnet rinna med den största sannolika samtidiga belastningen och mäta hur många liter som passerar under en bestämd tid.
UV-dos och vattenflöde hänger ihop
UV-dosen beskriver hur mycket verksam UV-energi mikroorganismerna exponeras för under passagen genom reaktorn. Förenklat kan sambandet beskrivas som:
Dosen anges normalt i millijoule per kvadratcentimeter, mJ/cm². När flödet ökar blir exponeringstiden kortare. Ett UV-system får därför olika angiven kapacitet beroende på vilken minsta UV-dos som ska levereras.
System ska jämföras vid samma UV-dos och samma förutsättningar. Ett högt angivet flöde säger inte tillräckligt om tillverkaren inte även anger vilken dos och vattenkvalitet som ligger bakom flödesvärdet.
Vilken UV-dos ska systemet dimensioneras för?
Rätt dimensioneringsdos beror på vilka mikroorganismer som ska inaktiveras och vilken säkerhetsnivå som krävs. Många system för dricksvatten dimensioneras eller verifieras vid en definierad dos, exempelvis 30 eller 40 mJ/cm².
En viss dos innebär dock inte samma log-reduktion för alla mikroorganismer. De flesta vanliga bakterier är relativt UV-känsliga, medan exempelvis adenovirus kan kräva betydligt högre dos för samma grad av inaktivering.
Hur påverkar UV-transmission dimensioneringen?
UV-transmission, UVT, beskriver hur stor andel av UV-C-ljuset som kan passera genom vattnet över en bestämd sträcka. När UVT är låg absorberas mer av ljuset innan det når hela vattenvolymen.
Humus och andra lösta organiska ämnen är vanliga orsaker till låg UVT. Vattnet kan därför se relativt klart ut men ändå släppa igenom för lite UV-ljus för att systemet ska kunna leverera den avsedda dosen vid fullt flöde.
| Förhållande | Påverkan på UV-systemet | Möjlig åtgärd |
|---|---|---|
| Hög UVT | UV-ljuset passerar lättare genom vattnet. | Systemets angivna kapacitet kan normalt utnyttjas enligt tillverkarens villkor. |
| Låg UVT | Mindre UV-ljus når genom hela reaktorn. | Lägre flöde, större UV-system eller behandling av orsaken. |
| Varierande UVT | Den levererade dosen kan förändras över tid. | Dimensionera för sämsta förväntade vattenkvalitet och överväg UV-sensor. |
Vattenkvaliteten påverkar mer än UVT
Flera ämnen kan påverka UV-behandlingen även om de inte själva är mikroorganismer. Partiklar kan skärma bakterier, virus eller parasiter från UV-ljuset. Järn, mangan och kalk kan bilda beläggningar på kvartsglaset och gradvis minska mängden ljus som når vattnet.
| Parameter | Möjlig påverkan | Betydelse vid dimensionering |
|---|---|---|
| Partiklar och grumlighet | Kan skärma mikroorganismer från UV-ljuset. | Förfiltrering kan behövas före UV-reaktorn. |
| Humus och färg | Kan absorbera UV-C och sänka UVT. | UVT bör bedömas och orsaken kan behöva behandlas. |
| Järn och mangan | Kan orsaka missfärgning och beläggningar på kvartsglaset. | Separat rening kan behövas före UV-systemet. |
| Hårt vatten | Kan ge kalkbeläggningar vid gynnsamma förhållanden. | Tätare rengöring eller avhärdning kan behövas. |
Tillverkarens krav på maximal grumlighet och halter av järn, mangan och andra ämnen ska alltid kontrolleras innan systemet väljs.
Systemet ska klara lampans åldrande
UV-lampans uteffekt minskar under dess livslängd. Kvartsglaset kan samtidigt få beläggningar som ytterligare reducerar den effektiva intensiteten.
Ett korrekt dimensionerat system ska därför kunna leverera den specificerade UV-dosen även nära slutet av lampans rekommenderade brukstid och under de vattenförhållanden som systemet är avsett för.
Det är en av orsakerna till att ett UV-system bör bedömas utifrån verifierad reaktorprestanda och inte enbart utifrån lampans wattal. Reaktorns geometri, flödesbild, lampans placering och styrsystemets funktion påverkar också resultatet.
Exempel: dimensionering för en villa
En villa med egen brunn har två duschar, kök, tvättmaskin, diskmaskin och en utomhuskran. UV-systemet ska behandla allt vatten som går in i huset.
- Kontrollera vattenanalysen. Bedöm mikrobiologi, grumlighet, färg, järn, mangan, hårdhet och andra parametrar som kan påverka UV-behandlingen.
- Bestäm största samtidiga flöde. Två duschar eller en dusch tillsammans med andra tappställen kan vara dimensionerande.
- Välj önskad UV-dos. Systemens kapacitet ska jämföras vid samma dosnivå.
- Kontrollera kravet på UVT. Vattnets UVT måste motsvara eller överstiga det värde som ligger till grund för systemets angivna kapacitet.
- Kontrollera förbehandlingen. Partiklar och ämnen som kan absorbera UV-ljus eller belägga kvartsglaset ska hanteras före UV-systemet.
- Begränsa flödet vid behov. Om installationen kan ge ett högre flöde än systemets dokumenterade kapacitet bör en flödesbegränsare användas.
Vanliga fel vid dimensionering
Systemet väljs endast efter antal personer
Antalet boende påverkar dygnsförbrukningen men visar inte hur stort det samtidiga flödet kan bli.
Lampans wattal används som kapacitetsmått
Två reaktorer med samma lampeffekt kan leverera olika dos eftersom konstruktion, flödesbild och optiska förhållanden skiljer sig.
Tillverkarens UVT-villkor kontrolleras inte
Ett angivet maxflöde kan bygga på en högre UVT än det aktuella vattnet har. Då kan den verkliga kapaciteten bli lägre.
Flödet kan bli högre än systemets maxkapacitet
Utan flödesbegränsning kan en kraftig pump eller flera samtidiga tappställen ge för kort exponeringstid.
Ingen hänsyn tas till beläggningar och lampans åldrande
Dimensioneringen får inte bygga på att lampan alltid är ny och att kvartsglaset alltid är helt rent.
Nästa steg: förfiltrering före UV-systemet
När systemets kapacitet är fastställd behöver vattnet kontrolleras för partiklar, humus, järn, mangan och andra ämnen som kan minska UV-behandlingens säkerhet eller orsaka beläggningar.