خواندن ۵ دقیقه·۸ ماه پیش

تصفیه آب با نور فرابنفش UV

استفاده از ضدعفونی آب با UV در تصفیه به دلیل خاصيت گندزدايي اشعه فرابنفش و اثر آن روي DNA ميكروارگانيسم ها و ممانعت از تكثير آنها مي باشد.

اشعه فرابنفش توسط لامپی که به کمک انرژی الکتریکی جیوه را تحریک می کند ایجاد می گردد.

طیف طول موج UV بين 100nm و 400nm قرار مي‌گيرد.

تقسيم‌بندي طیف های نوری مختلف نور UV

1- طيف UV با طول موج بين 315 nm و 400 nm‌ موسوم به UV-A

2- طيف UV با طول موج بين 280 nm و 315 nm‌ موسوم به UV-B

3- طيف UV با طول موج بين 200 nm و 280 nm‌ موسوم به UV-C

4- طيف UV با طول موج بين 100 nm و 200 nm‌ موسوم به UV-V (Vacuum UV )

طیف های UVنور فرابنفش در طول موج بين 200nm و 280nm خاصيت گندزدايي در آب داشته و بر روي DNA ميكروارگانيسم ها تاثير گذاشته و آنها را عقيم مي كند. بدين ترتيب مانع از تكثير آنها مي‌شود. بالاترين راندمان اين فرآيند در طول موج 254nm صورت مي گيرد.

اساس كار سیستم ضدعفونی آب با UV

جهت ضدعفونی آب با نور فرابنفش UV آب پس از فيلتر شدن و حذف ذرات معلق (حتي المقدور تا اندازه 5 ميكرون )

وارد محفظه سیستم شده و در مجاورت نور فرابنفش قرار می گیرد و عمل گندزدايي انجام مي‌گيرد.

سیستم ضد عفونی کننده UV چگونه کار می کند؟

۱. تولید اشعه UV: در این مرحله، اشعه UV با استفاده از لامپ‌های فرابنفش با طول موج کوتاه (UV-C) تولید می شود. این اشعه به عنوان منبع اصلی برای ایجاد اثرات ضدعفونی کننده در آب استفاده می‌شود.هرچه شدت اشعه لامپ در واحد سطح بیشتر باشد راندمان نیز بیشتر خواهد بود

۲. عبور آب از محفظه UV: آبی که نیاز به تصفیه دارد، از یک محفظه عبور می‌کند. در این محفظه لامپ‌های UV قرار دارند و اشعه‌های UV به آب تابیده می‌شوند.

۳. تعامل با اشعه UV: تعامل موج‌های UV-C با ذرات و میکروارگانیسم‌های موجود در آب، باعث ایجاد اثرات زیستی و شیمیایی می شود. این اشعه‌ها با تغییر در ساختار DNA و RNA میکروارگانیسم‌ها، باعث تخریب و مرگ آن‌ها می‌شوند. هرچه زمان تماس آب با اشعه بیشتر راندمان نیز بیشتر خواهد بود.

۴. تخریب میکروارگانیسم‌ها: تداخل اشعه UV با ساختار DNA و RNA میکروارگانیسم‌ها باعث تخریب اجزای ژنتیکی آن‌ها می‌شود. این تغییرات در تکثیر و انجام فرآیندهای زیستی مورد نیاز میکروارگانیسم‌ها اختلال ایجاد می‌ کند که در نهایت منجر به مرگ آن‌ها می‌شود. بنابراین در این مرحله، میکروارگانیسم‌ها از جمله باکتری‌ها، ویروس‌ها و سایر میکروارگانیسم‌های موجود در آب تخریب می شوند.

۵. تصفیه آب استریل شده: پس از انجام فرآیند تخریب میکروارگانیسم‌ها و آلودگی‌های میکروبی موجود در آب توسط اشعه UV، میکروارگانیسم ها آب ازبین میرودو آب قابلیت مصرف در مصارف مختلف از جمله صنعتی، کشاورزی و آشامیدنی یا تخلیه را دارد.

نكات در انتخاب و طراحي دستگاه UV‌ تصفیه آب به قرار زير است :

1- ميزان شدت انرژي که از لامپ در واحد سطح در دورترين نقطه تابیده می شود.

2- تعيين ميزان امواج تابيده در طول موج 254nm برحسب درصد

3- تضمين و تاييد ميزان انرژي مذكور در واحد سطح در پايان طول عمر لامپ

4- خلوص شيشه لامپ و كوارتز ( پوشش حايل لامپ )

5- طراحي محفظه به منظور ايجاد جريان چرخشي براي آب ( اين مهم در افزايش راندمان تاثير چشم گيري دارد ) و همچنین سطح سیقلی یا آینه ایی داخلی محفظه جهت بازتابش نور UV

6- تعداد لامپ‌ها

7- سيستم هاي كنترل و مانیتورینگ مستقر در تابلو برق ازجمله تایمر کارکرد لامپ

8- قابليت تجهيز به سيستم ميزان كنترل اشعه تابيده در واحد سطح از لامپ در دورترين نقطه از لامپ در محفظه و نمايش آن

پیش تصفیه جهت ضدعفونی آب با UV

استفاده از دستگاه ضد عفونی کننده آب UV با فرض مناسب بودن پارامترهای فیزیکی و شیمیایی ذیل بهترین راندمان را دارد.

1- کدورت آب (جامدات معلق): در زمان ضدعفونی باید کمتر از یک UTN باشد.(نصب یک سیستم پیش تصفیه فیلتراسیون 5 میکرون یا کمتر قبل از UV )

2- سختی کل آب (مجموع کلسیم و منیزیم) : سختی بالا آب می تواند منجر به کدر شدن شیشه کوارتز شود لذا سختی باید در محدوده کمتر از 10 gpg (گرین در هر گالن) باشد یا کمتر از 17.1 PPM لذا در صورت بالا بودن سختی آب ورودی نیاز به نصب سیستم سختی گیر آب ضروری است.

3- آهن: باید کمتر از 0.3 ppm باشد.

4- منگنز: باید کمتر از 0.05 ppm باشد.

لذا در صورت عدم وجود شرایط فوق راندمان ضدعفونی کاهش می یابد و نیاز به پیش تصفیه آب ورودی ضروری است.

مزایای استفاده از UV

عدم استفاده از مواد شیمیایی و عدم تولید هیچگونه ماده جانبی خطرناک در روند تصفیه با UV
سرعت بالا در ضدعفونی و از بین بردن آلاینده ها
عدم نیاز به زهکشی آب و نداشتن تاثیر منفی ضدعفونی با UV بر میزان مصرف آب
عدم تغییر در ویژگی های فیزیکی و شیمیایی آب از قبیل رنگ و طعم و بو و غیره
نصب و تعویض آسان لامپ فرابنفش
قدرت بالا در حذف طیف گسترده ای از انواع باکتری و ویروس
صرفه اقتصادی به دلیل هزینه کم جهت ضدعفونی

محدودیت های سیستم UV

۱- با برق کار می کند.
یکی از مهمترین معایب این سیستم ها این است که برای کارکردن نیاز به اتصال برق دارند. این بدان معناست که در مناطقی که منبع برق ندارند ، این سیستم ها کار نمی کنند.

۲- قادر به حذف تمام آلودگی ها نیست
تصفیه آب UV روی میکرو ارگانیسم ها موثر است و جهت ضدعفونی آب کاربرد دارد و جهت حذف سایر ناخالص های محلول مانند زنگ زدگی ، سموم دفع آفات ، فلوراید ، آرسنیک و غیره ..... مؤثر نیستند.

3- نیاز به پیش تصفیه آب
قبل از استفاده از روش تصفیه آب اشعه ماوراء بنفش ، آب ممکن است به پیش تصفیه نیازداشته باشد تا شفاف باشد و این یکی دیگر از محدودیت های تصفیه آب با UV است.

4- عمر مفید لامپ uv
زمان عملکرد لامپ باید تحت کنترل باشد، لامپ UV دستگاه جهت اطمینان از عملکرد خوب باید سالی یک بار تعویض شود. علاوه بر این، برای بهترین نتیجه باید به طور منظم لامپ و شیشه کوارتز تمیز شود.