Det korte svaret:

For de fleste drikkevannssystemer- der ultrafiolett desinfeksjon fungerer som den endelige mikrobielle barrieren, installer UV-hovedreaktoren etter trinnet for fjerning av lagringstanken og det siste partikkel-et, så nært distribusjonspunktet som praktisk mulig.

Hvorfor UV vanligvis er bedre etter oppbevaringstanken

UV har ingen gjenværende beskyttelse

Kjemiske desinfeksjonsmidler kan fortsette å undertrykke mikroorganismer etter den første behandlingen hvis en tilstrekkelig rest opprettholdes. UV fungerer ikke slik. US Environmental Protection Agency uttaler at UV ikke etterlater rester og at levert UV-dose avhenger av UV-intensitet, strømningshastighet og ultrafiolett transmittans (UVT).[1]UK Drinking Water Inspectorate identifiserer på samme måte fravær av en gjenværende effekt som en hovedbegrensning av UV, som krever nøye hygiene ved lagring og distribusjon.

Hvis UV kun er installert før en atmosfærisk lagringstank, er behandlingssekvensen:

UV-behandling → lagertank → pumpe og distribusjon → brukssted

Enhver forurensning eller gjenvekst som oppstår i tanken eller nedstrøms rørleggerarbeid omgår UV-barrieren. Flytting av det siste UV-trinnet nedstrøms endrer sekvensen til:

lagertank → pumpe → sluttfiltrering → UV-behandling → brukssted

Det andre arrangementet desinfiserer vann etter at det har passert gjennom komponenten som mest sannsynlig øker vannets alder, samler sediment, utveksler luft og utsetter vannet for tilgangsåpninger og fuktede overflater.

Figur 1. For-tank-kun UV etterlater nedstrøms lagringshendelser utenfor den endelige behandlingsbarrieren.

Lagring kan endre mikrobiologisk vannkvalitet

Lagring er ikke mikrobiologisk nøytralt. Utfallet påvirkes av temperatur, oppholdstid, tilgjengelige næringsstoffer, sediment, tankomsetning, overflatetilstand og hygiene.

I en fagfellevurdert-studie av husholdningstanker i Amman, Jordan, rapporterte Evison og Sunna at heterotrofe bakterietall økte fra ca.1,7 log CFU/mltil5,2 log CFU/ml etter fire dagerog5,7 log CFU/ml etter syv dagerav lagring.[3]Uttrykt som omtrentlige antall, er det en økning fra omtrent 50 CFU/mL til omtrent 160 000 CFU/mL og deretter 500 000 CFU/mL. Studien identifiserte temperatur som den faktoren med størst innflytelse på gjenvekst.

Figur 2. Fagfellevurdert-data viser betydelig heterotrofisk bakteriell gjenvekst under lagring.

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

Disse heterotrofe tellingene betyr ikke at hver organisme som ble oppdaget var et patogen, og de bør ikke behandles som en direkte beregning av sykdomsrisiko. De viser imidlertid at biologisk aktivt vann kan endre seg betydelig under lagring. En UV-enhet installert kun oppstrøms kan ikke kontrollere vekst som skjer etterpå.

En kontrollert feltstudie i Ecuador kom frem til en relatert konklusjon. Forskere fulgte vann fra kilden til husholdningslagring og sammenlignet det med matchende beholdere holdt under kontrollerte forhold. Det ble observert økende forurensning i46,4 % av beholderne for enterokokkerog32,8 % for E. coli. I husholdningene som opplevde rekontaminering var de gjennomsnittlige økningene0,5–1,3 log for enterokokkerog0,6–1,2 log for E. coli.

Hva beviset gjør-og ikke-beviser

Studiene ovenfor beviser ikke at hver tank forårsaker mikrobiell vekst. Tankdesign, omsetning, temperatur, rengjøring, gjenværende desinfeksjonsmiddel og-kildevannkvalitet varierer mye. En forseglet, hygienisk utformet tank med hyppig omsetning kan opprettholde utmerket vannkvalitet.

I stedet støtter bevisene et risiko-kontrollprinsipp:

Når UV er det eneste endelige desinfeksjonsmiddelet, fjernes en større ukontrollert del fra behandlingskjeden ved å plassere den etter lagring.

UV etter-tank gjør ikke tankhygiene valgfritt. En sterkt forurenset tank kan overbelaste forbehandling, tilsmussing av filtre, skape smaks- og luktproblemer, frigjøre biofilmfragmenter og kontinuerlig utfordre UV-systemet. Tanken krever fortsatt sanitærdesign, sikre ventiler og luker, planlagt omsetning, inspeksjon, rengjøring og passende mikrobiologisk verifisering.

Før tanken, etter tanken eller begge deler?

Figur 3. Anbefalte standard- og fler-barrierer UV-oppsett rundt en lagertank.

Alternativ 1: UV kun før tanken

Denne ordningen kan redusere antallet levedyktige organismer som kommer inn i lagring. Det kan være nyttig når tanken må beskyttes mot en innkommende mikrobiell belastning eller når et nedstrøms kjemisk desinfeksjonsmiddel opprettholder en verifisert rest.

Imidlertid beskytter ikke pre-UV alene mot:

• forurensning gjennom tankventilen, luken eller overløpet;
• biofilm eller sediment som allerede er tilstede i tanken;
• mikrobiell gjenvekst under lange oppholdstider;
• forurensning introdusert av utløpspumpen eller nedstrøms rør;
• tap av mikrobiologisk kvalitet etter vedlikehold.

For et drikkesystem uten nedstrøms gjenværende desinfeksjonsmiddel, er dette vanligvis ikke det sterkeste stedet for den eneste UV-barrieren.

Alternativ 2: UV etter tanken

For de fleste små drikkevanns--vann-, regnvann-, brønn--vann- og prosess--vannsystemer er UV etter-tank den foretrukne standarden. Vann pumpes fra lager, kondisjoneres for å møte UV-reaktorens vannkvalitetskrav-, desinfiseres og leveres deretter til brukeren.

En typisk sekvens er:

lagertank → booster eller trykkpumpe → sedimentfiltrering → annen nødvendig behandling → UV-reaktor → kort hygienisk distribusjonslinje

University of Arizona Cooperative Extension anbefaler et regnvannsbehandlingstog bestående av partikkelfiltrering, aktivert kull og UV-desinfeksjon plassert etter trykktanken eller -on-demand-pumpen.

UV-reaktoren bør være dimensjonert formaksimal øyeblikkelig utløpsstrøm, ikke gjennomsnittlig daglig etterspørsel eller hastigheten tanken fylles med. Når en boosterpumpe starter, kan UV-reaktoren oppleve en mye høyere kortsiktig-strøm enn det daglige gjennomsnittet. Fordi UV-dosen delvis avhenger av oppholdstiden, kan overskridelse av den validerte maksimale strømningen redusere dosen.

Alternativ 3: UV både før og etter tanken

To{0}}trinns UV kan rettferdiggjøres der:

• tanken lagrer RO-permeat eller prosessvann med høy-renhet;
• mikrobiologiske spesifikasjoner er strenge;
• tanken har lange oppholdstider eller forhøyede temperaturer;
• innkommende vann skaper en høy biologisk belastning;
• en mat-, drikke-, farmasøytisk eller laboratorieprosess trenger en ekstra barriere
• kontinuerlig drift og redundans er viktigere enn minimum kapitalkostnad.

Det første UV-trinn reduserer den levedyktige lasten som kommer inn i lageret. Det andre trinnet behandler vann som forlater tanken. En resirkulerings-UV-sløyfe kan også bidra til å kontrollere den mikrobielle tilstanden til lagret vann, men effektiviteten avhenger av verifisert sirkulasjon, tankblanding, omsetning og sanitærdesign. En resirkulasjonssløyfe bør ikke antas å eksponere alle deler av en dårlig blandet tank likt.

Endelig anbefaling

For de fleste drikkevannssystemer- er det foretrukne arrangementet å installere den endelige UV-vannsterilisatoren etter både lagringstanken og det siste filtreringstrinnet. Dette plasserer den mikrobielle barrieren nærmere brukspunktet og lar systemet behandle forurensning eller gjenvekst som kan oppstå under lagring.

Pre-UV er fortsatt nyttig som en ekstra kontroll, mens dobbel-UV kan passe høy-renhet eller mikrobiologisk sensitive applikasjoner. Installasjonsposisjon alene garanterer imidlertid ikke effektiv desinfeksjon. Toppstrøm, UVT, turbiditet, mål UV-dose, tankhygiene og nedstrøms rørforhold må også vurderes under systemdesign.

Den praktiske regelen er enkel: Hvis vann kan gjennomgå mikrobiologisk forandring etter å ha passert gjennom UV-reaktoren, installer en endelig validert desinfeksjonsbarriere nærmere brukspunktet.