دستگاه ضدعفونی کننده آب UV چگونه کار می کند؟

دستگاه ضدعفونی کننده آب UV چگونه کار می کند؟ پاسخ مستقیم

A دستگاه ضدعفونی کننده آب UV با عبور آب از محفظه ای که در معرض نور فرابنفش با طول موج کوتاه-C (UV-C) قرار می گیرد، معمولاً در اطراف کار می کند. 254 نانومتر . این نور به دیواره سلولی باکتری‌ها، ویروس‌ها و سایر میکروارگانیسم‌ها نفوذ می‌کند و به DNA و RNA آنها آسیب می‌رساند و از تکثیر آن‌ها جلوگیری می‌کند. از آنجایی که میکروارگانیسم‌ها دیگر نمی‌توانند تکثیر شوند، به طور موثری خنثی می‌شوند، حتی اگر اشعه ماوراء بنفش آنها را به طور فیزیکی از آب حذف نکند - توانایی آن‌ها را برای ایجاد عفونت یا تولیدمثل بیشتر غیرفعال می‌کند.

برخلاف روش‌های ضدعفونی شیمیایی مانند کلرزنی، ضدعفونی‌کننده آب UV چیزی به آب اضافه نمی‌کند و هیچ اثر شیمیایی باقی نمی‌گذارد، به همین دلیل است که به‌عنوان مرحله نهایی ضدعفونی در سیستم‌های آب آشامیدنی، آبزی‌پروری و سیستم‌های آب فرآیندی استفاده می‌شود.

علم پشت ضد عفونی UV-C

اشعه ماوراء بنفش به سه باند UV-A، UV-B و UV-C تقسیم می شود. فقط UV-C، تقریباً در محدوده 200 تا 280 نانومتری، انرژی کافی برای شکستن پیوندهای مولکولی درون ماده ژنتیکی یک میکروارگانیسم را حمل می کند. هنگامی که فوتون های UV-C به یک باکتری یا ویروس برخورد می کنند، پیوندهایی به نام تشکیل می دهند دیمرهای تیمین در DNA خود (یا ساختار معادل در ویروس‌های RNA)، کد ژنتیکی را تحریف می‌کند تا ارگانیسم نتواند تکثیر شود. میکروارگانیسمی که نمی تواند تکثیر شود، نمی تواند گسترش یابد یا باعث بیماری شود، که اساس ضد عفونی UV است.

چرا 254 نانومتر استاندارد صنعت است؟

لامپ های فرابنفش بخار جیوه کم فشار، نوعی که در اکثر آنها استفاده می شود دستگاه ضدعفونی کننده آب UV واحدها به شدت در 254 نانومتر ساطع می‌کنند که نزدیک به اوج منحنی اثربخشی میکروب‌کشی برای جذب DNA است. این باعث می شود لامپ های 254 نانومتری در ارائه دوز میکروب کش بدون نیاز به قدرت لامپ بیش از حد کارآمد باشند.

گام به گام: آنچه در داخل اتاق اتفاق می افتد

معمولی دستگاه ضدعفونی کننده آب UV بدون توجه به اندازه یا سرعت جریان، از همان دنباله اصلی پیروی می کند:

1. آب از طریق یک دریچه ورودی وارد محفظه فولادی ضد زنگ یا کوارتز شده می شود.
2. یک یا چند لامپ UV-C که در داخل یک آستین کوارتز قرار دارند، نور میکروب کش را مستقیماً به آب جاری ساطع می کنند.
3. همانطور که آب از اطراف لامپ عبور می کند، میکروارگانیسم های موجود در مسیر جریان، فوتون های UV-C را جذب می کنند که به DNA/RNA آنها آسیب می رساند.
4. یک سنسور UV شدت خروجی لامپ را کنترل می کند تا تأیید کند که دوز تحویلی در محدوده موثر باقی می ماند.
5. آب تصفیه شده از طریق خروجی خارج می شود و اکنون میکروارگانیسم های غیرفعال قادر به تولید مثل یا ایجاد عفونت نیستند.

آستین کوارتز برای این فرآیند ضروری است: از لامپ در برابر تماس مستقیم با آب محافظت می کند و در عین حال اجازه می دهد نور UV-C با حداقل تلفات عبور کند، زیرا شیشه معمولی بخش قابل توجهی از طول موج های میکروب کش UV را مسدود می کند.

اجزای اصلی یک ضدعفونی کننده آب UV

آنچه که یک ضدعفونی کننده آب UV می تواند خنثی کند

ضدعفونی UV-C در برابر طیف وسیعی از میکروارگانیسم ها موثر است، اگرچه دوز مورد نیاز بر اساس گونه متفاوت است:

• باکتری های رایجی مانند E.coli و Salmonella که در دوزهای نسبتاً پایین UV غیرفعال می شوند.
• ویروس ها، از جمله بسیاری از ویروس های روده ای که از طریق آب منتقل می شوند، که معمولاً به دوز بالاتری نسبت به باکتری ها نیاز دارند.
• کیست های تک یاخته ای مانند ژیاردیا و کریپتوسپوریدیوم که به طور مشخص در برابر کلر مقاوم هستند اما می توانند با قرار گرفتن در معرض UV-C غیرفعال شوند.
• جلبک ها و هاگ های کپک در سیستم های آب در حال گردش مانند مخازن آبزی پروری و حلقه های خنک کننده.

عواملی که بر عملکرد ضد عفونی تأثیر می گذارد

شفافیت آب و نرخ جریان

مواد جامد معلق و کدورت نور UV را قبل از رسیدن به میکروارگانیسم‌ها مسدود می‌کنند، بنابراین پیش فیلتر کردن اغلب قبل از ضدعفونی‌کننده آب UV توصیه می‌شود. سرعت جریان نیز مهم است: آب در حال حرکت خیلی سریع در داخل محفظه، زمان مواجهه (تماس) دریافتی هر میکروارگانیسم را کاهش می دهد و دوز تحویلی را کاهش می دهد.

سن لامپ و رسوب آستین

خروجی UV-C از یک لامپ به طور طبیعی در طول عمر مفید آن کاهش می‌یابد، و مقیاس معدنی روی آستین کوارتز بیشتر از انتقال نور جلوگیری می‌کند. به همین دلیل است که اکثر سیستم‌ها توصیه می‌کنند سالانه لامپ‌ها را تعویض کنید و به طور دوره‌ای غلاف را تمیز یا پاک کنید، و به همین دلیل است که سنسور شدت UV درون خطی برای عملکرد قابل اعتماد ضروری به نظر می‌رسد تا اختیاری.

جایی که معمولاً از ضدعفونی کننده های آب UV استفاده می شود

از آنجایی که ضدعفونی UV هیچ ماده شیمیایی اضافه نمی کند و طعم یا بو به جا نمی گذارد، به طور طبیعی در طیف گسترده ای از کاربردهای تصفیه آب قرار می گیرد:

• سیستم های آب آشامیدنی مسکونی و تجاری، معمولا به عنوان آخرین مرحله پرداخت پس از فیلتراسیون.
• آبزی پروری و پرورش ماهی، که در آن ضدعفونی بدون مواد شیمیایی از سلامت موجودی و ایمنی محصول محافظت می کند.
• آب فرآوری مواد غذایی و آشامیدنی، جایی که باید از بقایای مواد شیمیایی در محصول نهایی اجتناب شود.
• تصفیه آب استخر و آبگرم، اغلب با کاهش دوز کلر همراه است.
• آب فرآیند صنعتی و حلقه های برج خنک کننده، که در آن کنترل رشد بیوفیلم از کارایی تجهیزات محافظت می کند.

در هر یک از این تنظیمات، مکانیسم اساسی یکسان است: یک دستگاه ضدعفونی کننده آب UV با دوز مناسب، مواد ژنتیکی میکروارگانیسم های موجود در آب را در حین عبور از محفظه تصفیه مختل می کند و تا زمانی که لامپ، آستین و سرعت جریان در محدوده عملیاتی طراحی شده خود باقی می مانند، ضدعفونی مداوم و بدون مواد شیمیایی را ارائه می دهد.