اشعه ماورا بنفش (UV)

اشعه ماورا بنفش (UV)
استفاده از اشعه UV برای استریل کردن و ضد عفونی آب آشامیدنی دارای سابقه ای طولانی از موفقیت است و در واقع در بسیاری از واحد هاي تصفیه آب شهری كه در 20 سال گذشته احداث شده اند، استفاده شده است. اشعه نامرئی ماوراء بنفش با تقليد از طبيعت، قادر به تولید این اثر بسیار مفید است. در طبیعت، نور خورشید شامل اشعه UV در طول موج 254 نانومتر است كه اثر ضد باكتري دارد. این طول موج خاص از نور براي سلول های زنده بسیار مخرب است و اشعه UV را تبدیل به ابزاری مناسب برای از بین بردن میکروب های موجود در آب میکند.
سیستم های UV  قادر هستند منابع آب آلوده به میکروب و پاتوژن ها را ضدعفونی نموده و آب قابل شرب تولید کنند. سیستم های UV در از بین بردن پاتوژن ها از قبیل میکروب ها، ویروس ها و تک یاخته ها بسیار موثر عمل می کنند.
در زیر لیستی از عوامل بیماری زا که توسط اشعه UV از بین می روند آمده است:

E. coli Cryptosporidium
Coliform Giardia
Legionella Staphylococcus
Cholera Mold
Anthrax Poliovirus
Streptococcus Hepatitis
Tuberculosis Influenza
Coxsackie Shigella
Typhoid Rotavirus
Salmonella Adenovirus
Campylobacter Toxoplasma

تکنولوژی اشعه ماورای بنفش(UV)، برای بیش از 60 سال است که در ضدغفونی آب مورد استفاده است و اثر بخشی آن به خوبی ثابت شده است، هم از نظر علمی و هم از نظر تجاری. امروزه با افزایش نگرانی مصرف کنندگان آب شرب در مورد استفاده از کلر و دیگر مواد شیمیایی برای ضدعفونی آب، که خود باعث بروز برخي مشكلات و بيماريها مي شوند، سيستم هاي ضدعفوني UV چه در مقياس هاي خانگي و چه در مقياس هاي بزرگ بطور گسترده استفاده مي شوند و در بسياري از موارد جايگزين روش كلرزني شده اند.
سيستم هاي ضدعفوني UV را مي توان در تصفيه هوا و آب، تصفیه فاضلاب، محافظت از مواد غذایی و نوشیدنی ها، و بسیاری ديگر از كاربردهاي ضد عفونی و استرلیزه،  مورد استفاده قرار داد. مزیت عمده  اشعه UV در ضدعفوني آب نسبت به مواد شيميايي مانند كلر اين است كه امن تر و قابل اطمينان تر مي باشد. سيستم هاي UV همچنين از نظر اقتصادي به صرفه هستند و نياز به فضاي كمتري نسبت به ديگر سيستم هاي ضدعفوني دارند.
UV چيست و چگونه كار ميكند؟
اشعه ماورا بنفش یک بازه انرژی به خصوص از طیف الکترومغناطیسی است که بین بازه اشعه ایکس و بازه نور قابل مشاهده قرار دارد طول  وج  نور مرئی در محدوده بین 400 و 700 نانومتر قرار دارد و اشعه UV در محدوده 200 تا 390 نانومتر قرار دارد. طول موج بهينه براي از  ين بردن ميكروب ها 254 نانومتر مي باشد.
 
اشعه ماورا بنفش (UV) ضد عفونی آب آشامیدنی.jpg


توليد اشعه UV از طریق تبدیل انرژی الکتریکی در یک محفظه از جنس كوارتز سخت(بدنه لامپ UV) كه حاوي بخار جیوه با فشار کم مي باشد انجام می شود. الکترون ها از طریق بخار یونیزه جیوه بین دو الکترود از لامپ جريان پيدا ميكنند، که در نتيجه بخار جيوه از خود اشعه UV ساطع مي كند.
 
اشعه ماورا بنفش مزاياي سيستم هاي ضد عفوني UV.jpg


در حاليكه اشعه UV به دیواره سلولی و غشای سیتوپلاسمی یک میکروارگانیسم(موجود در آبي كه در حال گذشتن از سيستم UV مي باشد) نفوذ مي كند از اين طریق باعث تغيير مولکولی در DNA میکروارگانیسم مي شود، که در نتيجه ميكرو ارگانيسم ديگر قادر به تكثير مجدد نمي باشد. اگر سلولي نتواند تولید مثل كند، آن سلول مرده يا غير فعال در نظر گرفته مي شود.




دوز اشعه(Dosage)


دوز اشعه UV مهمترين پارامتر در ضد عفوني  است، بطوري كه ميزان از بين بردن ميكرو ارگانيسم ها متناسب يا دوز اشعه UV تابيده شده به آب است. از آنجاييكه هر لامپ UV مقدار مشخصي از اشعه ماورا بنفش ساطع مي كند، بسيار مهم است كه ظرفيت سيستم به درستي انتخاب شود. مقدار جريان آب عامل تعيين كننده در انتخاب ظرفيت دستگاه UV است. زمان تماس آب با شعه UV در محفظه ضد عفوني مستقيما با دوز اشعه تابيده شده به آب متناسب است. و دوز اشعه خود عبارت است از انرژي تابيده شده در واحد سطح(كه از تقسيم وات خروجي لامپ بر سطح مقطع لامپ بدست مي آيد) كه مقدار ان كارايي سيستم UV را مشخص مي كند. واحد دوز اشعه ميكرو وات ثانيه بر سانتي متر مربع(μWsec/cm2) است كه اگر بر 1000 تقسيم شود به صورت ميلي ژول بر سانتي متر مربع(mJ/cm2) بيان مي شود.

Dose = time(sec)*output(watts) / area(cm2)

براي به حداكثر رساندن تابش اشعه UV به آب در دستگاه هاي UV لامپ درون غلافي از جنس شيشه كوارتز قرار مي گيرد، به 2 دليل. اين غلاف كوارتز باعث مي شود كه لامپ در تماس مستقيم با آب نباشد و دماي آن بصورت يكنواخت و بهينه حفظ مي شود و اين غلاف كوارتز اشعه UV را به خود جذب نمي كند و تقريبا بطور كامل از آن عبور مي كند.

مزاياي سيستم هاي ضد عفوني UV


-        سازگاري با محيط زيست، بدون افزودن هيچ گونه مواد شيميايي خطرناك و سمي، بدون نياز به مخازن ذخيره مواد شيميايي و سيستم تزريق

-        هزينه سرمايه گذاري اوليه و هزينه هاي بهره برداري به نسبت سيستم هاي ديگر نظير تزريق ازن و كلر پايين تر است و از نظر اقتصادي كاملا به صرفه است

-        فرآيند ضد عفوني فوري، بدون نياز به مخازن زمان ماند بزرگ براي تاثير گذاري

-        بدون تغيير در مزه، بو، PH و هدايت الكتريكي يا املاح موجود در آب

-        كاركرد خودكار بدون نياز به توجه يا اندازه گيري پارامتري خاص

-        سادگي راهبري و نگهداري، شستشوي دوره اي ساده و تعويض لامپ سالانه، بدون داشتن قطعات متحرك و قابل استهلاك

-        نصب آسان با اتصال ورودي و خروجي آب و منبع تغذيه

-        هماهنگ با ديگر سيستم هاي تصفيه نظير RO، فيلتراسيون و تبادل يون

برچسپ: 
پشتیبانی واتس اپ