مزايا الاستخدامضوء الأشعة فوق البنفسجيةمن المعروف على نطاق واسع أن قتل مسببات الأمراض المنقولة بالمياه. في الواقع، كانت الصناعة من أوائل الشركات التي استخدمت هذه التكنولوجيا. اليوم، تطبق جميع الصناعات تقريبًا تكنولوجيا الأشعة فوق البنفسجية على أنظمة معالجة المياه، بما في ذلك صناعة الأغذية والمشروبات، وصناعة الأدوية، وصناعة مستحضرات التجميل، وصناعة المنتجات الصحية، والتصنيع، وصناعة التكنولوجيا الفائقة، وما إلى ذلك. التعقيم هو التطبيق الرئيسي لتكنولوجيا الأشعة فوق البنفسجية في مجال المياه ومياه الصرف الصحي. وفي الوقت نفسه، تطبق الصناعة أيضًا هذه التكنولوجيا على العديد من الجوانب الأخرى، بما في ذلك إزالة الأوزون، وخفض إجمالي الكربون العضوي (TOC)، وتطهير السكر السائل، والصحة.
تطهير الكلور والأسطح والهواء وتطهير أبراج التبريد. ستقدم هذه المقالة لمحة موجزة عن بعض استخدامات الأشعة فوق البنفسجية في الصناعة.
تعقيم
يستخدم التعقيم بالأشعة فوق البنفسجية بشكل أساسي الضوء فوق البنفسجي بطول موجة 254 نانومتر. هذا الطول الموجي من الأشعة فوق البنفسجية، حتى مع جرعة صغيرة من إسقاط الأشعة فوق البنفسجية، يمكن أن يدمر جوهر الحمض النووي لحياة الخلية، وبالتالي يمنع تجديد الخلايا، وفقدان القدرة على التجدد لجعل البكتيريا غير ضارة، وبالتالي تحقيق تأثير التعقيم. تقنيات التطبيق، يعتمد حجم مثل هذا النظام على شدة الأشعة فوق البنفسجية (كثافة وقوة مصباح UVC) وزمن الاتصال (طول الوقت الذي يتعرض فيه الماء أو السائل أو الهواء). الأشعة فوق البنفسجية)."
القضاء على الأوزون
في الإنتاج الصناعي، غالبا ما يستخدم الأوزون لتطهير وتنقية المسطحات المائية. ومع ذلك، نظرًا لقدرة الأكسدة القوية للأوزون، قد يؤثر الأوزون المتبقي في الماء على العملية التالية إذا لم تتم إزالته، لذلك يجب إزالة الأوزون المتبقي في الماء قبل دخول الماء المعالج بالأوزون إلى العملية الرئيسية. يعتبر الضوء فوق البنفسجي ذو الطول الموجي 254 نانومتر فعالا جدا في تدمير الأوزون المتبقي، والذي يمكن تقسيمه إلى أكسجين. على الرغم من أن المقياس المطلوب يختلف من نظام إلى آخر، إلا أن نظام إزالة الأوزون النموذجي يتطلب عادةً حوالي ثلاثة أضعاف كمية الأشعة فوق البنفسجية التي يتطلبها نظام التعقيم التقليدي.
تقليل إجمالي الكربون العضوي
في العديد من المنشآت ذات التقنية العالية والمختبرات، يمكن للمواد العضوية أن تعيق إنتاج المياه عالية النقاء. هناك العديد من الطرق لإزالة المواد العضوية من الماء، وتشمل الطرق الأكثر شيوعًا استخدام الكربون المنشط والتناضح العكسي. أطوال موجية أقصر منضوء فوق بنفسجي (185 نانومتر)يمكن أيضًا أن تقلل بشكل فعال إجمالي كمية الكربون العضوي (القيمة المذكورة هي أن هذه المشعات تنتج أيضًا أطوال موجية 254 نانومتر من الضوء فوق البنفسجي، بحيث يمكن تعقيمها في نفس الوقت). تحتوي الأطوال الموجية الأقصر من الضوء فوق البنفسجي على طاقة أكبر وبالتالي فهي قادرة على تحطيم المواد العضوية. على الرغم من أن عملية تفاعل الأكسدة فوق البنفسجية للمواد العضوية معقدة للغاية، إلا أن مبدأها الرئيسي هو أكسدة المادة العضوية إلى ماء وثاني أكسيد الكربون عن طريق إنتاج الهيدروجين والأكسجين الحر بقدرة أكسدة قوية. مثل أنظمة إزالة الأوزون، يصدر نظام الأشعة فوق البنفسجية العضوي المتحلل للكربون ثلاثة إلى أربعة أضعاف كمية الأشعة فوق البنفسجية التي تصدرها أنظمة التطهير التقليدية.
الكلور المتبقي المتحلل
في أنظمة معالجة المياه وإمدادات المياه البلدية، تعد المعالجة بالكلور ضرورية للغاية. ومع ذلك، في عملية الإنتاج الصناعي، ومن أجل تجنب الآثار الضارة على المنتج، غالبًا ما تكون إزالة الكلور المتبقي في الماء ضرورية للمعالجة المسبقة. تشمل الطرق الأساسية للتخلص من الكلور المتبقي طبقة الكربون المنشط والمعالجة الكيميائية. عيب العلاج بالكربون المنشط هو أنه يتطلب تجديدًا مستمرًا وغالبًا ما يواجه مشكلة نمو البكتيريا. كلا 185 نانومتر وأطوال موجية للأشعة فوق البنفسجية 254 نانومتر لقد ثبت أنه يكسر بشكل فعال الروابط الكيميائية للكلور المتبقي والكلورامين. على الرغم من أنها تتطلب طاقة هائلة من الأشعة فوق البنفسجية لتعمل، إلا أن ميزتها هي أن هذه الطريقة لا تحتاج إلى إضافة أي أدوية إلى الماء، ولا تحتاج إلى تخزين مواد كيميائية، وسهلة الإصلاح، وفي نفس الوقت لها دور التعقيم والإزالة من المواد العضوية.
تطهير السكر السائل
يستخدم معظم مصنعي الأغذية والمشروبات الكثير من السكر السائل. نظرًا لأن السكر من الأطعمة التي تستخدمها البكتيريا بسهولة، فمن السهل تعزيز تكاثر البكتيريا. بالإضافة إلى ذلك، فإن السكر السائل غير شفاف، لذلك يصعب تطهيره جيدًا. يمكن استخدام الأشعة فوق البنفسجية بطول موجة 254 نانومتر لتطهير منتجات السكر السائل. للتعويض عن فقدان الطاقة الناجم عن لزوجة السائل ولونه، يجب تجميع العديد من بواعث الأشعة فوق البنفسجية معًا بإحكام لتكوين ما يسمى بمفاعلات "الأغشية الرقيقة". هذا المزيج المحكم من المشعاعات يمكن أن يوفر كمية عالية جدًا من الأشعة فوق البنفسجية المطلوبة، مما يسمح بالتطهير الفعال للسكر السائل. يبلغ إنتاج طاقة الأشعة فوق البنفسجية حوالي 7 إلى 10 أضعاف إنتاج أنظمة التطهير التقليدية.
تعقيم الأسطح والهواء
إن استخدام الأشعة فوق البنفسجية لتعقيم الهواء قديم قدم استخدام الأشعة فوق البنفسجية لتعقيم الماء. تم استخدام معدات تطهير الهواء في المستشفيات والعيادات وغرف إزالة التلوث لسنوات. الآن، بدأت المصانع والمكاتب والمنازل أيضًا في استخدام معدات تعقيم الهواء. يعمل تعقيم الهواء بنفس طريقة تعقيم المياه. عادة، يمكن تركيب مصباح الأشعة فوق البنفسجية في مجرى الهواء، الموجود في مقدمة الملف، أو تركيبه على رف مثبت على الحائط. عندما يمر الهواء، يتم قتل الكائنات الحية الدقيقة الموجودة في الهواء وتصبح غير ضارة. وينطبق الشيء نفسه على تطهير الأسطح. في صناعة الأغذية والمشروبات، يتم تعقيم المنتجات الموجودة على سيور النقل بواسطة معدات تطهير الأسطح.
تعقيم برج التبريد
من أجل تقليل تكلفة المبيدات الحيوية (الشراء والتخزين والتأمين) والمخاطر الصحية للمعالجة الكيميائية، يمكن تركيب أنظمة الأشعة فوق البنفسجية في نظام تداول المياه في برج التبريد لتلعب دور مبيد للجراثيم. إذا تم استخدامها مع مرشح، يمكن للأشعة فوق البنفسجية التحكم بشكل فعال في الكائنات الحية الدقيقة في أبراج التبريد
في النمو. على الرغم من أنه لا يزال من الضروري الاحتفاظ بتركيز معين من المبيدات الحيوية في برج التبريد، إلا أن استخدام الضوء فوق البنفسجي يمكن أن يقلل استخدامه بشكل كبير.
