گندزدایی و تصفیه آب صنعتی با لامپ UV

بدون این که نیاز به مواد شیمیایی باشد، می توان میکروارگانیسم های مضر را از بین برد. انواع آلودگی های موجود در سطح آب عبارتند از:
● کلیفرم Coliform
● ژیاردیا Giardia
● تب تیفوئید Typhoid Fever
● باکتری ها Bacteria
● فلج اطفال Polio
● وبا Cholera
● کریپتوسپوریدیوم Cryptosporidium
● آنفولانزا Flu
● ویروس ها Viruses
● کیست Cysts
● سالمونلا Salmonella
● اشرشیاکلی E.coli
● دیسانتری Dysentery
● مننژیت Meningitis
● در نهایت نیز هپاتیت عفونی Infectious Hepatitis، که در اصل یکی از زیر ساخت های قدیمی می باشد که در بیشتر شهرها، باعث آلودگی می شود. اما با استفاده از لامپ UV می توان این آلودگی را از بین برد. سیستم های UV که نور ماوراء بنفش برخوردار هستند، قادر هستند به تصفیه آب در مصارف مختلف کمک کنند. بدون این که چیزی به آب اضافه شود، تنها با اشعه ماوراء بنفش می توان به روش مقرون به صرفه ای، بیش از ۹۹.۹۹ درصد از میکروب های مضر آب را از بین برد.
اشعه لامپ UV چگونه ضد عفونی می کند؟
این روش بدون نیاز به روش شیمیایی، تنها از طریق یک فرایند فیزیکی می تواند تمامی آلودگی های آب را از بین ببرد. زمانی که ویروس ها، باکتری ها و تک یاخته ها در معرض طول موج میکروب کش UV قرار می گیرند، دیگر قابلیت تولید مثل و عفونت زایی خود را از دست می دهند.
علاوه بر آن استفاده از اشعه لامپ UV می تواند در برابر ارگانیسم های بیماری زا نیز اثر بخشی داشته باشند. از جمله عواملی که منجر به بروز بیماری هایی همچون هپاتیت، فلج اطفال، حصبه، بیماری وبا و دیگر بیماری های ویروسی، انگلی و باکتریایی می شود، می توان اشاره کرد.
از سوی دیگر نور لامپ UV قادر است آلودگی های شیمیایی همچون حلال های صنعتی، سموم دفع آفات و داروها را از طریق اکسیداسیون از بین ببرد.

نحوه اثر بخشی اشعه ماورا بنفش چگونه است؟

طبق تحقیقات علمی صورت گرفته، نور UV قادر است به میزان قابل توجهی لیستی از باکتری ها، ویروس ها و تک یاخته ها را غیر فعال نماید. این اشعه ماوراء بنفش، توانایی آنرا دارد که تک یاخته ها را بدون تهدید سلامت عمومی، غیر فعال کند. که از جمله مهمترین این تک یاخته ها، باید به Cryptosporidium و Giardia اشاره کنیم.
یک مزیت اساسی در ضد عفونی کردن آب، مبتنی بر کلر است. از آنجایی که این میکروارگانیسم ها، با کلر در رودخانه ها، دریاچه ها و فاضلاب رها می شوند، پتانسیل آلودگی افزایش می یابد. که این دسته از پتانسیل ها، برای دسترسی به منابع آب آشامیدنی، به همین مسئله متکی هستند.
بیشتر تصفیه خانه های خانگی آب آشامیدنی، از لامپ UV در تصفیه آب استفاده می کنند. زیرا به راحتی می توان پاتوژن های مقاوم در برابر کلر که همان تک یاخته ها هستند را غیر فعال نمود. در عین حال این اشعه باعث کاهش مصرف کلر در آب نیز می شود.

مکانیسم های نگهداری UV

در صورتی که میزان دوز اشعه ماوراء بنفش از طریق نوردهی مجدد کم باشد، می تواند منجر به ترمیم بعضی از آسیب های فتوشیمیایی ناشی از اشعه بر روی بعضی از ارگانیسم ها گردد. با این وجود تحقیقات نشان داده است که پتانسیل واکنش نوری مجدد در دوز های بالاتر وجود ندارد.
در اصل نشان داده شده است که ارگانیسم هایی همچون Cryptosporidium، به دنبال تابش لامپ فشار متوسط یا کم فشار، در دوز های MJ/CM2 3 هیچ اثری از ترمیم در شرایط تاریکی و نور نشان نمی دهند. سیستم UV لازم است با دوز UV کافی باشد و اطمینان حاصل شود که به سلولهای قابل ترمیم آسیب رسانده نمی شود.
برای این که ضد عفونی مناسب تضمین شود، اندازه گیری یک سیستم باید بر اساس اعتبار سنجی صورت پذیرد. آسیبی که توسط نور لامپ UV به اسید های نوکلئیک میکروارگانیسم ها وارد می شود منجر به غیر فعال کردن آنها می گردد.
زمانی که انرژی زیاد با طول موج کوتاه، در درجه اول با سرعت ۲۵۴ نانومتر به DNA سلول ها اصابت کند، منجر به غیر فعال شدن آنها میشود. این جذب انرژی اشعه ماوراء بنفش منجر می شود که بین نوکلئوتید های مجاور، پیوند جدیدی ایجاد شود. که همین مسئله باعث تشکیل پیوند های دیمر یا دوتایی می گردد.
شایع ترین آسیب فتوشیمیایی را باید کاهش مولکول های مجاور همچون تیمین بیان کنیم. در کنار این مسئله، تشکیل دیمیر های متعدد تیمین، باعث می شود تا در DNA ویروس ها و باکتری ها تکثیر شده و از ناتوانی در آلودگی آنها جلوگیری به عمل آید.
سیستم ضدعفونی ماوراء بنفش UV چیست؟
شرکت تصفیه آب برای ضد عفونی آب از یک روش موثر استفاده می کند. سیستم ضدعفونی ماوراء بنفش یک سیستم عالی برای مقابله با آلودگی های میکروبی درون آب به شمار می رود. که با استفاده از دستگاه استریلیزاسیون انجام می شود. البته با این وجود میکروب ها باید در معرض نور UV قرار گیرند تا ضدعفونی آب انجام شود.
سیستم ضد عفونی لامپ UV کاربرد های مختلفی دارد که از جمله آنها باید به تصفیه آب آشامیدنی در خانه، تا ضد عفونی کردن شبکه های آبرسانی کل شهر و فاضلاب های صنعتی اشاره نماییم. تصفیه آب با استفاده از نور UV یک روش مقرون به صرفه و ایمن به شمار می رود که برای ضدعفونی کردن آب انتخاب می شود.

طبقه بندی سیستم های ضدعفونی آب با UV

● سیستم های UV کوچک آب شرب
● سیستم های UV تجاری
● سیستم های UV تجاری کوچک
● سیستم های UV صنعتی
● سیستم های UV کوچک خانگی
● سیستم های UV بزرگ خانگی
ضد عفونی آب با استفاده از اشعه UV از زمان های بسیار دور مورد استفاده قرار گرفته است. البته بسیاری بر این باور هستند که این سیستم ایده ای جدید است. اما چندین دهه است که از این فناوری در تامین کنندگان شهری و کارخانه های تجاری استفاده می شود.
با این که بیشتر سرطان های پوستی در اثر قرار گرفتن در معرض اشعه ماوراء بنفش به وجود می آیند، اما زمانی که از لامپ UV برای ضدعفونی آب استفاده می شود، سرطان زا نخواهد بود. فرایند ضدعفونی آب با این اشعه در یک محفظه بسته انجام می شود و به همین دلیل برای حیوانات خانگی و اعضای خانواده نیز خطری به همراه نخواهد داشت.
ضد عفونی کردن آب با استفاده از اشعه ماوراء بنفش، توسط EPA مورد تایید واقع شده، و از آن به عنوان یک روش سازگار با محیط زیست یاد می شود. روشی که نیازی به مواد شیمیایی نداشته و هیچ محصول جانبی ایجاد نمیکند. از آنجایی که این روش ساده ترین و ایمن ترین روش ضد عفونی به شمار می رود، مشاغل و خانه های بسیاری با استفاده از لامپ UV اقدام به ضد عفونی کردن آب آشامیدنی خود می نمایند.

مزایای استفاده از سیستم های ضد عفونی کننده با UV

تامین کننده های شهری با رعایت استاندارد های لازم، اقدام به تصفیه با کیفیت آب شهری می نمایند. اما استفاده از سیستم های ضدعفونی کننده، تصفیه آب را به سطح بالایی می رسند. هر ساله محلول های ایمن مختلفی در برابر میکروارگانیسم ها تولید می شود که در برابر کلر مقاوم هستند. با استفاده از این محلول ها می توان آب را ضدعفونی کرد.
اما مسلما استفاده از دستگاه های ضدعفونی با لامپ UV مزایای بیشتری دارند. از جمله:
● عاری از مواد شیمیایی بودن، یعنی نیازی به مواد شیمیایی مضر نیست.
● موثر بودن، یعنی ۹۹.۹۹ درصد از میکروارگانیسم ها در این روش از بین می روند.
● اساسا بدون مشکل هستند. به این معنا که پس از نصب، به صورت سالانه خدمات تعمیر نیاز دارد.
● سازگار با محیط زیست می باشند، هیچ گونه عوارض جانبی نداشته و برای محیط زیست مناسب به شمار می روند.
● ایمن می باشد چون از مواد شیمیای در آن استفاده نمی شود.
● تمیز است زیرا نیازی به قطعات کثیف برای دفع میکروب ها ندارد.
● قابلیت اطمینان بالایی دارد، یعنی می توان به صورت ۲۴ ساعته از آن استفاده کرد تا آب را به صورت مداوم ایمن نگه دارد.
● مقرون به صرفه است، زیرا سالانه لامپ UV و محفظه آن جایگزین می شود.
● موثر تر از کلرو امین و کلر است، مخصوصا در برخی از کیست های منتقل در آب.
● فرایند سریع دارد، نیازی نیست آب درون مخزن نگه داشته شود یا در زمان انجام واکنش در سیستم جریان داشته باشد.
● در مصرف آب صرفه جویی می شود، زیرا در فرایند تصفیه آب با نور ماورا بنفش آب هدر نمی رود.
● مصرف انرژی کمی دارد زیرا به نیروی الکتریکی کمی نیاز دارد.
● طعم و بوی اب را تغییر نمی دهد. برخلاف کلر که منجر به تغییر بو و طعم آب می شود، استفاده از اشعه لامپ UV این تغییرات را در آب به وجود نمی آورد.
● توسط FDA تایید شده است. اشعه ماوراء بنفش در اصل یکی از ۴ روش موثر برای تصفیه آب تایید شده توسط FDA به شمار می رود.
● در نهایت نیز بیشتر سیستم های تصفیه آب با اشعه لامپ UV نیاز به تغییر سالانه لامپ دارند. که این تغییر نیز ساده بوده و نیازی به تخصص ندارد. می توان با تغییر دوره ای یک کارتریج فیلتر برای محافظت از لامپ، این فرایند را انجام داد. البته هزینه اولیه این کار از برخی کلریناسیون ها بیشتر است، اما هزینه کارکرد پایین آن منجر می شود تا استفاده از این روش رونق یابد.

مشکلات استفاده از سیستم ضد عفونی کننده با UV

در کنار مزایایی که بیان نمودیم، باید به برخی مشکلات این دستگاه نیز اشاره کنیم. از جمله:
● نور لامپ UV در صورت روشن بودن قادر به کار می باشد. در صورتی که آب تیره یا حاوی مواد شناور باشد، باید از یک فیلتر پیش تصفیه استفاده شود. نور لامپ نمی تواند به صورت موثر به میکروارگانیسم ها رسد، زیرا این اشعه توسط ذرات دیگر مسدود می گردد.
● نور UV قادر به از بین بردن میکروارگانیسم های موجود در آب می باشد، از این رو لامپ UV هیچ آلودگی دیگری را همچون فلزات سنگین، کلر، نمک ها، یا مواد ساخته شده توسط انسان همچون مواد دارویی و نفتی را از آب حذف نمی کند. برای از بین بردن این آلودگی ها لازم است از روش های دیگری استفاده شود.
● سیستم های تصفیه آب UV نیاز به برق دارند. در صورتی که برق در دسترس نباشد، این سیستم تصفیه قادر نخواهد بود برای برنامه های کاربردی همچون نیاز های اضطراری، روستایی و نیاز های دیگر مورد استفاده قرار گیرد.
به طور کلی استفاده از روش اشعه ماوراء بنفش، یک روش برجسته برای رفع نیاز های تصفیه آب به شمار می رود. لامپ UV به اثبات رسیده است، که یک روش مطمئن، مقرون به صرفه و سریع برای ضدعفونی کردن آب در مصارف خانگی و صنعتی است.
عوامل موثر بر سیستم ضدعفونی ماوراء بنفش UV
در سیستم های ضد عفونی با اشعه ماوراء بنفش، از نوری با طول موج ۲۵۳.۷ نانومتر استفاده می شود. تا باکتریها، قالب ها، ویروس ها، جلبک ها و دیگر میکروارگانیسم ها را از ببرد و از رشد و تکثیر آنها جلوگیری نماید. فناوری سیستم ضد عفونی لامپ UV دی ان ای میکروارگانیسم ها را از بین برده، و از رشد آنها جلوگیری می نماید.
از این سیستم می توان برای ضدعفونی کردن آب آشامیدنی، ضدعفونی کردن پساب های حاصل از تصفیه فاضلاب، ضد عفونی سطح و فاضلاب نیز استفاده کرد. علاوه بر آن می توان با این فناوری منجر به از بین بردن TOC و ازن نیز شد.
در روش ضد عفونی با اشعه ماوراء بنفش، نور لامپ UV به میکرو ارگانیسم ها نفوذ کرده و منجر به از بین بردن DNA آنها می شود. از این رو آب را ضدعفونی می کند. می دانیم که دی ان ای نقش مهمی در عملکرد ارگانیسم ها دارد. با از بین رفت نان، از تکثیر و رشد ارگانیسم ها جلوگیری به عمل می آید.
انرژی اشعه ماوراء بنفش با طول موج ۲۴۰- ۲۸۰ نانومتر به میزان محدودی در نور خورشید یافت می شود. اما انرژی مشابه آن را می توان با کمک لامپ UV که لامپ های تخلیه جیوه به شمار می روند در شدت بیشتری به دست آورد.
به هیچ عنوان هیچ باکتری، قالب یا ویروسی قادر نیست در اثر نور UV قرار گرفته و زنده بماند. به همین دلیل این اشعه بهترین روش برای عقیم سازی آب شناخته می شود.
تاثیر زیست محیطی در استفاده از سیستم اشعه ماوراء بنفش
دستگاه ضد عفونی کننده نور ماوراء بنفش تنها یک لامپ درون لوله به شمار نمی رود. راکتور های لامپ UV باید به گونه ای طراحی شوند، که همه میکروب ها در نور این لامپ با دوز مناسب قرار گیرند. بسته به خصوصیات هیدرولیکی آب، برای هدایت جریان باید راکتور بهینه سازی تا حداکثر زمان افزایش یابد. این سیستم های ضد عفونی طراحی خوبی دارند و نتایج استثنایی در کاربرد های صنعتی از خود به جای می گذارند.
اما در خصوص تاثیر این سیستم بر محیط زیست باید بگوییم تکنولوژی UV سالهاست که مورد استفاده قرار می گیرد. با این حال نسبت به نمونه های مشابه خود، کارآمد تر و ایمن تر است. ضد عفونی کردنی که با محیط زیست سازگار باشد، مسلما می تواند یک گام کلیدی در جلوگیری از افزایش عوامل عفونی به شمار رود. با این وجود تمیز کردن پساب ها اغلب غیر قابل پیش بینی می باشند. استفاده از دستگاه اشعه لامپ UV به عنوان یک روش ضد عفونی کننده جدید، می تواند سطح وسیعی از میکروارگانیسم ها را از بین ببرد.
البته برخی از میکروارگانیسم ها می توانند برای محیط زیست مناسب باشند، اما پس از مدتی به محیط زیست آسیب می رسانند. از این رو سیستم ضدعفونی UV مقرون به صرفه بوده و باعث کاهش آلودگی های باکتریایی در محیط می شود.

مزایای اقتصادی استفاده از ضد عفونی کننده UV

● هزینه های تصفیه، مدیریت ریسک، نشت، برنامه ریزی اضطراری و آموزش اپراتور با این روش به حداقل می رسد.
● تعویض سالانه لامپ UV و مصرف کم الکتریکی هزینه های استفاده از این روش را کاهش می دهد.
● کارفرمایان برای مزایای ایمنی این روش حق بیمه نمی پردازند.
● اشعه ماوراء بنفش نیازی به هزینه های طولانی مدت ندارد. چون با مواد شیمیایی، تحویل و حمل و نقل ارتباط نداشته و تمامی تهدیدی های ایمنی فوری گاز کلر در این روش کاهش یافته و از بین می رود.