МУ 2.1.4.719-98. 2.1.4. Питьевая вода и водоснабжение населенных мест. Санитарный надзор за применением ультрафиолетового излучения в технологии подготовки питьевой воды. Методические указания

(утв. Минздравом России 15.10.1998)

2.1.4 ПИТЬЕВАЯ ВОДА И ВОДОСНАБЖЕНИЕ НАСЕЛЕННЫХ МЕСТ

САНИТАРНЫЙ НАДЗОР ЗА ПРИМЕНЕНИЕМ УЛЬТРАФИОЛЕТОВОГО ИЗЛУЧЕНИЯ В ТЕХНОЛОГИИ ПОДГОТОВКИ ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

1. Разработаны авторским коллективом в составе: д.м.н. Ю.В. Новиков (руководитель); д.м.н. А.В. Тулакин; к.б.н. Г.В. Цыплакова; к.м.н. Г.П. Амплеева; к.б.н. Р.С. Ехина, к.б.н. И.С. Тюленева; к.б.н. О.Г. Семенова; д.м.н. Г.М. Трухина; к.м.н. Н.Н. Мойсеенко (НИИ гигиены им. Ф.Ф. Эрисмана), д.м.н. В.Т. Мазаев, к.м.н. Т.Г. Шлепнина (Московская медицинская академия им. И.М. Сеченова), к.ф-м.н. С.В. Костюченко; А.В. Якименко, к.ф-м.н. С.А. Васильев (Научно — производственное объединение «ЛИТ»).

2. Утверждены и введены в действие Главным государственным санитарным врачом Российской Федерации 15 октября 1998 года.

3. Введены впервые.

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/кв. см) и времени облучения (с).

Произведение интенсивности излучения на время называется дозой облучения (мДж/кв. см) 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 град. C. 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 град. C. 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 град., 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» (N 28-6/20 от 06.06.86) 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/кв. см 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 ГКСЭН для применения в практике хозяйственно — питьевого водоснабжения» (N 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 мг/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 = E x t, где (1)

D — доза облучения, мДж/кв. см;

E — минимальная интенсивность бактерицидного излучения, мВт/кв. см;

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:

S x L

t = --------, где (2)

278 x Q

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

S — поперечное сечение камеры обеззараживания, см;

L — длина камеры обеззараживания, см;

Q — расход воды, куб. м/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 исправности 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/куб. м.

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-процентным раствором борной кислоты или 0,9-процентным раствором бикарбоната натрия (питьевой соды).

№ п/п	Термин	Понятие или определение	Единицы измерения
1	2	3	4
1.	Ультрафиолетовое излучение	Электромагнитное излучение с длиной волны 10 — 400 нм	нм
2.	Бактерицидное излучение	Электромагнитное излучение УФ-диапазона с длиной волны 205 — 315 нм	нм
3.	Биоцидное действие излучения	Гибель микроорганизмов под воздействием бактерицидного излучения	-
4.	Источник УФ — излучения (бактерицидная лампа)	Искусственный источник световой энергии, в спектре которого имеется бактерицидное излучение	-
5.	Мощность источника УФ — излучения	Суммарная световая энергия, излучаемая источником в УФ — диапазоне в единицу времени	Вт
6.	Интенсивность излучения	Отношение потока излучения к площади поверхности	мВт / кв. см
7.	Время бактерицидного облучения	Время, в течение которого происходит бактерицидное облучение	с
8.	Доза УФ-облучения	Мера бактерицидной энергии	мДж / кв. см
9.	Суббактерицидная доза	Мера бактерицидной энергии, не вызывающая гибели микроорганизмов	мДж / кв. см
10	Бактерицидная доза	Мера бактерицидной энергии, вызывающая гибель микроорганизмов	мДж / кв. см
11.	Бактерицидный эффект	Количественная оценка действия бактерицидного излучения (отношение числа погибших микроорганизмов к их начальному количеству)	%
12.	Коэффициент полезного действия УФ — излучения	Отношение бактерицидного потока облучателя к бактерицидному потоку УФ-ламп	-
13.	УФ-установка	Устройство для обеззараживания воды бактерицидным излучением	-
14.	Камера обеззараживания	Основной элемент УФ-установки, в котором происходит процесс обеззараживания воды	-
15.	Расход воды	Объем воды, протекающей через камеру в единицу времени	куб. м/с
16.	Отражатель УФ-ламп	Специальное покрытие (устройство), увеличивающее поток излучения в заданном направлении	-
17.	Кварцевый чехол	Устройство, препятствующее прямому доступу воды к бактерицидной лампе; стабилизирующее ее тепловой режим	-
18.	Коэффициент поглощения	Отношение потока УФ-излучения, поглощенного слоем воды толщиной 1 см, к падающему потоку УФ-излучения	-
19.	Ресурс УФ-ламп	Определенная паспортом продолжительность работы ламп до их замены	ч
20.	Время наработки УФ-ламп	Время, в течение которого УФ-лампы находились в рабочем состоянии	ч
21.	Датчик — приемник УФ-излучения	Устройство, измеряющее интенсивность УФ-излучения в камере обеззараживания	-

№ п/п	Вид микроорганизмов	Доза облучения, необходимая для инактивации
		99,9 %
1	Shigella flexneri	5,2
2	Salmonella typhi	7,5
3	Shigella dysenteriae	8,8
4	Proteus vulgaris	7,8
5	Staphylococcus aureus	7,8
6	Escherichia coli	6,0
7	Virus poliomyelitis	6,0
8	Salmonella paratyphi	6,1
9	Vibrio cholerae	6,5
10	Orthomyxoviridae (вирусы гриппа)	6,6
11	Salmonella enteritidis	7,6
12	Mycobacterium tuberculosis	10,0
13	Pseudomonas aeruginosa	10,5
14	Virus hepatitis A	11,0

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 (N 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 N Р 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 goverment regulation. What you need to know. — J.Water Conditioning Purification. june — 1997. — P. 38 — 42.

---