تجهیزات گندزدایی UV

تجهیزات گندزدایی UV آب باید طوری طراحی شوند که کلیه میکروارگانیسم های عبوری از رآکتور یووی، دز کافی اشعه ماوراء بنفش را دریافت کنند بطوری که آب در یک حد استاندارد قابل قبول ضدعفونی شود. این مساله نیازمند توجه به طراحی رآکتور، نوع و تعداد لامپ ها، جانمایی آن ها در درون رآکتور، وجود بافل هایی جهت اطمینان از اختلاط آب، سیستم های پاکسازی درونی و در نهایت سنسورهای UV است.

انواع دستگاه ها و سیستم های ضدعفونی ماورای بنفش (UV) برای آب

این تجهیزات به دو دسته کلی تقسیم بندی می شوند: سیستم کانال باز و سیستم لوله بسته یا اصطلاحا رآکتور UV. نوع اول یا مدل کانالی بیشتر در تأسیسات تصفیه فاضلاب، پساب یا حجم زیاد آب در مزارع پرورش ماهی استفاده می شود و نوع دوم یا مدل Inline در تأسیسات تصفیه آب یا در ضدعفونی آب مزارع تکثیر ماهی بخصوص قزل آلای رنگین کمان کاربرد دارد.

سیستم کانال رو باز (Open Channel UV system)

در این سیستم آب مورد تصفیه با جریان ثقلی از درون کانالی با سطح مقطع مستطیلی و ارتفاع آبی که توسط سرریز کنترل می شود، عبور می کند. لامپ های فرابنفش به صورت شعاعی یا موازی (یا هر دو حالت) با جریان آب قرار گرفته اند. در بعضی سیستم های کانال باز بخصوص سیستم های لامپ فرابنفش با فشار متوسط، آب با فشار وارد کانال های دایره ای یا هشت ضلعی که مجهز به لامپ UV و غلاف کوارتز هستند، وارد می شود. شکل زیر نمونه ای از این نوع تأسیسات است. سیستم های کانال باز معمولا در آب مصرفی مزارع پرورش ماهی کاربرد دارند. همچنین فاضلاب پس از شفاف سازی و یا پساب صنعتی به این روش قابل ضدعفونی است.

نمونه­ای از سیستم گندزدایی کانال باز UV. این واحد متشکل از 64 لامپ فشار متوسط برای تصفیه 20 میلیون گالن فاضلاب در روز است که در اونتاریو کانادا واقع شده است.

سیستم گندزدایی UV بسته شامل واحدهایی با سطح مقطع دایره ای یا مستطیلی است که درون جریان آب (مثلا یک لوله) واحد تصفیه خانه قرار داده شده اند. آب بمنظور تصفیه میکروبی، وارد محفظه ای می شود که در مسیر لوله کشی قرار داده شده است و درون محفظه تحت تابش شدید لامپ های UV (یو وی) قرار می گیرد که منجر به حذف اجرام بیماری زا از آن می شود. در گذشته انواع مختلفی از رآکتورهای لوله بسته UV طراحی شده اند که شامل موارد زیر است: نوع1: رآکتور قوسی تک لامپه. ساده ترین نوع بوده و شامل دیواره بیرونی استوانه ای با یک لامپ و غلاف کوارتزی است که سرتاسر محور استوانه را در برمی گیرد. آب از یک سمت جریان یافته و پس از عبور از فضای بین غلاف کوارتزی و دیواره بیرونی از انتها خارج می شود. این نوع رآکتور معمولا در سیستم های کم جریان (10-1 گالن در دقیقه) در نقطه مصرف (POU) است مانند روشهای گندزدایی که برای آب شرب در منازل، قایق یا مناطق روستایی بکار می رود. اغلب رآکتورهای UV از این نوع، لامپ های کم فشار استفاده می کنند (شکل A). نوع2: رآکتور چند لامپه موازی با جریان. رآکتوری با مقطع استوانه ای شبیه نوع 1، اما دارای چندین لامپ که موازی با محور استوانه قرار گرفته اند. این نوع رآکتور برعکس نوع 1 برای میزان جریانات بیشتر (500-100 گالن در دقیقه) طراحی شده است و مناسب آپارتمان ها یا جوامع خیلی کوچک است. اغلب رآکتورهای این مدل از لامپ های کم فشار استفاده می کنند (شکل B). نوع 3: رآکتورهای چند لامپه عمود بر جریان. این لامپ ها با غلاف کوارتزی شان از محور رآکتور و عمود بر جریان آب عبور می کنند. سطح مقطع رآکتور، دایره ای یا مستطیلی است. برای این نوع از رآکتورها اغلب لامپ های فشار متوسط استفاده می شود اگرچه گاهی از لامپ های کم فشار یا کم فشار پر بازده نیز استفاده می گردد. جهت لامپ ها می تواند افقی، عمودی یا زاویه ای بین این دو حالت باشد. این نوع رآکتور می تواند میزان جریانات بیشتری (25000-500 گالن در دقیقه) را پذیرا باشد و اغلب در تصفیه خانه¬های متوسط و بزرگ یافت می شود (شکل C).

رآکتور UV نوع لوله بسته: (A) رآکتور قوسی تک لامپه؛ (B) رآکتور چند لامپه موازی با جریان؛ (C) رآکتورهای چند لامپه عمود بر جریان

امروزه بسته به حجم، کیفیت شیمیائی و بار میکروبی آب و یا مخاطرات مورد پیش بینی، دستگاه های UV با یک یا تعداد خیلی بیشتری لامپ طراحی می شوند که معمولا در بر گیرنده نوع C نمی باشد. باید توجه داشت که طراحی این دستگاه ها ساده نیست و نیاز به اطلاعات کاملی از تمامی پارامترهای آب دارد. سختی، کدورت و…. پارامترهای مهمی در عملکرد لامپ های یو وی (UV) در مقابله با باکتری ها، ویروس ها، قارچ ها و….. هستند که توان ضدعفونی کنندگی دستگاه را تعیین می کند. انجام صحیح و دقیق محاسبات پیچیده و لامپهای پر قدرت ماورای بنفش منجر به ضدعفونی میکروبی مناسب آب برای مصارف آشامیدنی، تکثیر و پرورش ماهی، مصارف صنعتی و یا تصفیه فاضلاب خواهد شد.

منبع : دستگاه ضدعفونی آب uv