مبدأ التطهير بالأشعة فوق البنفسجية
التعقيم بالأشعة فوق البنفسجية هو استخدام الأطوال الموجية المناسبةضوء الأشعة فوق البنفسجيةيمكن أن يدمر التركيب الجزيئي للحمض النووي (الحمض النووي الريبي منقوص الأكسجين) أو الحمض النووي الريبي (الحمض النووي الريبي) في خلايا الجسم الميكروبية، مما يؤدي إلى موت خلايا النمو و/أو موت الخلايا المتجددة، لتحقيق تأثير التعقيم. تعتمد تقنية التطهير بالأشعة فوق البنفسجية على علم الأوبئة والطب والديناميكا الضوئية الحديثة، باستخدام ضوء الأشعة فوق البنفسجية المصمم خصيصًا عالي الكفاءة والكثافة وطويل العمر لإشعاع الماء، ويقتل البكتيريا والفيروسات والطفيليات والطحالب ومسببات الأمراض الأخرى بشكل مباشر. الماء.
مصابيح الأشعة فوق البنفسجية عالية الجودة هي المفتاح لتحقيق أقصى قدر من التطهير
في الوقت الحاضر، يمكن فقط لمصادر ضوء الزئبق الاصطناعي (سبائك) إنتاج قوة كافية من الأشعة فوق البنفسجية للتطهير الهندسي.أنبوب مصباح مبيد للجراثيم بالأشعة فوق البنفسجيةمصنوع من زجاج الكوارتز، مصباح الزئبق وفقًا لاختلاف ضغط بخار الزئبق في أنبوب المصباح وينقسم الفرق في شدة خرج الأشعة فوق البنفسجية إلى ثلاثة أنواع: مصباح زئبق منخفض الضغط منخفض الكثافة، ومصباح زئبق عالي الضغط متوسط الضغط، ومصباح زئبق منخفض الضغط مرتفع شدة مصباح الزئبق.
تأثير مبيد للجراثيم من مصباح الأشعة فوق البنفسجية
يتم تحديد التأثير المبيد للجراثيم من خلال جرعة الإشعاع التي تتلقاها الكائنات الحية الدقيقة، وفي الوقت نفسه، فهي تخضع أيضًا لطاقة الإخراجالضوء فوق البنفسجي، يتعلق بنوع المصباح وشدة الضوء ووقت الاستخدام، مع تقدم عمر المصباح، سيفقد 30%-50% من الشدة. تشير جرعة التعرض للأشعة فوق البنفسجية إلى كمية الأشعة فوق البنفسجية ذات الطول الموجي المحدد المطلوبة لتحقيق معدل معين من تعطيل البكتيريا: جرعة التشعيع (J/m2)=وقت (أوقات) التشعيع × شدة الأشعة فوق البنفسجية (W/m2) كلما زادت جرعة التشعيع، كلما زادت كفاءة التطهير، نظرًا لمتطلبات حجم المعدات، يكون وقت التشعيع العام بضع ثوانٍ فقط، وبالتالي، تصبح كثافة خرج الأشعة فوق البنفسجية للمصباح مقياسًا للضوء فوق البنفسجي "g('معدات التطهير');" > أهم معايير أداء معدات التطهير. في عملية تطهير مياه الصرف الصحي البلدية، يكون متوسط الجرعة الإشعاعية عمومًا أعلى من 300 جول/م2. تحت هذه القيمة، قد تكون هناك ظاهرة التنشيط الضوئي، أي أنه لا يمكن قتل البكتيريا بالكامل، وعندما تتدفق خارج القناة لتلقي إشعاع الضوء المرئي، يتم إحياؤها، مما يقلل من تأثير مبيد الجراثيم. كلما زادت كفاءة مبيد الجراثيم، زادت الجرعة المطلوبة. العامل الرئيسي الذي يؤثر على حصول الميكروب على جرعة كافية من الأشعة فوق البنفسجية هو النفاذية (عند 254 نانومتر). عندما يتم إصلاح كثافة إخراج UVC ووقت التشعيع، فإن تغيير النفاذية سوف يتسبب في تغيير الجرعة الفعلية للميكروب.
مزايا تعقيم المياه بالأشعة فوق البنفسجية
تستخدم معظم أجهزة الأشعة فوق البنفسجية التقليديةمصباح الأشعة فوق البنفسجية ذات الجهد المنخفضالتكنولوجيا، هناك أيضًا بعض محطات المياه الكبيرة التي تستخدم نظام مصابيح الأشعة فوق البنفسجية ذات الجهد المنخفض عالي الكثافة ونظام مصابيح الأشعة فوق البنفسجية عالي الكثافة ذو الضغط المتوسط، نظرًا لأن إنتاج الأشعة فوق البنفسجية عالية الكثافة قد يقلل من عدد المصابيح بأكثر من 90٪ ، وبالتالي تقليل البصمة، وتوفير تكاليف التركيب والصيانة. كما أن طريقة التطهير بالأشعة فوق البنفسجية مناسبة أيضًا للمياه ذات نوعية المياه الرديئة.
له تأثير واسع النطاق على الكائنات الحية الدقيقة المسببة للأمراض وكفاءة تطهير عالية؛
له تأثير تطهير محدد على بويضات الكريبتوسبوريديوم.
لا تنتج منتجات ثانوية سامة وضارة؛
لا تقم بزيادة AOC وBDOC وغيرها من المنتجات الثانوية التي تضر بالاستقرار البيولوجي لجودة المياه في شبكة الأنابيب؛
يمكن أن يقلل من الرائحة والطعم ويتحلل من الملوثات العضوية النزرة؛
بصمة قدم صغيرة، يتأثر تأثير التطهير بدرجة حرارة الماء، درجة الحموضة؛
عدم كفاية تطهير المياه بالأشعة فوق البنفسجية
01/لا يوجد تأثير تطهير مستمر، يجب استخدامه مع الكلور؛
02/من السهل قياس جدار أنبوب الكوارتز، مما يقلل من تأثير التطهير؛
03/يتأثر تأثير التطهير بشكل كبير بـ SS والتعكر في الماء؛
04/قد يتم إحياء البكتيريا المقتولة.
05/خبرة أقل في الاستخدام المنزلي.
تطبيق التطهير بالأشعة فوق البنفسجية في مياه الشرب
تم تفضيل تطبيق تقنية التطهير بالأشعة فوق البنفسجية في معالجة مياه الشرب منذ تفشي داء خفيات الأبواغ في ميلووكي بالولايات المتحدة الأمريكية عام 1993، لأن التطهير بالكلور لا يمكنه قتل بويضات كريبتوسبوريديوم بشكل فعال، وقد وجدت الدراسات أن الضوء فوق البنفسجي له تأثير قتل جيد على بويضات كريبتوسبوريديوم. . علاوة على ذلك، لا ينتج التطهير بالأشعة فوق البنفسجية منتجات ثانوية ضارة ضمن نطاق جرعة التطهير التقليدية، لذلك نمت حالات التطبيق في الدول الغربية المتقدمة بسرعة كبيرة في السنوات الأخيرة، وخاصة في محطات المياه الصغيرة. تأسست الرابطة الدولية للأشعة فوق البنفسجية في عام 1999.
لقد كانت الولايات المتحدة تاريخياً بطيئة ومحافظة في تطبيق التقنيات الجديدة في عملية معالجة مياه الشرب، لكن تطبيق تكنولوجيا الأشعة فوق البنفسجية اعتمد إجراءات سريعة بشكل غير متوقع. وافقت وكالة حماية البيئة على استخدام التطهير بالأشعة فوق البنفسجية في مياه الشرب بعد خمس سنوات فقط من إثبات فعاليته معمليًا في تعطيل نشاط الكريبتوسبوريديوم. سيتم بناء محطات مياه كبيرة مثل محطة مياه سياتل هذا العام بنظام التطهير بالأشعة فوق البنفسجية، وقد قررت شركة مياه نيويورك 7.8 مليون متر مكعب في اليوم من مياه الشرب استخدام التطهير بالأشعة فوق البنفسجية، وهي تستعد حاليًا للبناء.
