لامپ UV در فرایندهای تصفیه آب و فاضلاب

مقدمه:

لامپ UV و انواع آن: پرتوهای الکترومغناطیسی لامپ UV دارای طول موج هایی بین ۱۰۰ تا ۴۰۰ نانومتر هستند. در واقع پرتو فرابنفش UV بخشی از طیف الکترومغناطیس است که در طیف بین نور مرئی و پرتو یونیزان قرار می گیرد. این پرتوها با توجه به اثرات بیولوژیکی بر بدن انسان و نیز کاربرد، به سه نوع UV-B ،UV-A و UV-C طبقه بندی می شوند که در ادامه به صورت مختصر به هر یک از انواع لامپ UV می پردازیم:

1. ماوراء بنفش با طول موج بلند یا ماوراء بنفش A: این اشعه بین طول موج های ۳۱۵ تا ۴۰۰ نانومتر قرار دارد. نسبت این اشعه در نور آفتاب، لامپ فلورسنت و لامپ های الکتریکی معمولی زیاد است.
2. ماوراء بنفش با طول موج متوسط یا ماوراء بنفش B: این اشعه بین طول موج های ۲۸۰ تا ۳۱۵ نانومتر است. این اشعه در نور لامپ بخار جیوه و قوس های الکتریکی با الکترودهای فلزی وجود دارد.
3. ماوراء بنفش با طول موج کوتاه یا ماوراء بنفش C: این اشعه بین طول موج های ۱۰۰ تا ۲۸۰ نانومتر است و در لامپ های میکروب کش وجود دارد.

لامپ UV دارای دسته ای از پرتوها است که جزء پرتوهای غیر یون ساز طبقه بندی می شوند و برای اولین بار در سال ۱۹۴۰ به منظور کنترل میکروب ها در روشی جهت قطع انتقال عفونت از طریق هوا مورد استفاده قرار گرفتند. طول موج های فرابنفش را می توان با ایجاد جرقه میان دو الکترود نزدیک به هم مس، نیکل و آلومینیوم با بمباران آنتی کاتد این فلزات به وجود آورد. لامپ پر فشار بخار جیوه با شیشه کوارتزی از دیگر چشمه های UV است. گونه دیگری از لامپ های فرابنفش که با آب خنک می شوند به لامپ های فرابنفش کرومایر معروف هستند. پرتوهای فرابنفش قابلیت تخریب DNA و ایجاد جهش های ژنی (موتاسیون) در ژن های میکروارگانیسم ها را دارا هستند. در بسیاری از موارد برای میکروب کشی هوا، آب و سطوح از لامپ های UV-C استفاده می شود.

مکانیزم عمل UV:

پرتوهای فرابنفش با استفاده از قوس های الکتریکی در لامپ بخار جیوه تولید می شوند. این پرتوها با اثر بر روی پروتوپلاسم سلول ها و آنزیم های درون سلولی باعث تخریب آن ها شده و همچنین قادر به غیر فعال سازی فرم های فعال باکتری، ویروس و اسپورها هستند و از تکثیر آن ها در محیط جلوگیری می کنند. به دلیل اینکه بسیاری از این میکروارگانیسم های بیماری زا عمر کوتاه دارند اگر تحت تابش UV قرار بگیرند غیر فعال شده (Deactivating) و از بین می روند.

اشعه فرابنفش میتواند در کنترل فیزیکی میکروارگانیسم ها مورد استفاده قرار بگیرد. با این که نور UV سترون کننده نیست اما می تواند به عنوان یک عامل گندزدا مورد استفاده قرار بگیرد. باکتری ها به علت داشتن پروتئین و نوکلئیک اسید قابلیت جذب مقادیر بالایی از اشعه را دارا هستند و به این ترتیب اگر باکتری در مسیر این اشعه قرار بگیرد به علت آسیب رسیدن به DNA آن، از بین می رود.

کاربرد اشعه فرابنفش در ضد عفونی کردن آب و فاضلاب، گندزدایی سطوح، گندزدایی هوا، ضد عفونی کردن مواد غذایی، درمان بیماری های پوستی و یرقان در اطفال و در اسکنرها (تشخیص اسکناس) مورد توجه است. لازم به ذکر است که میزان میکروب کشی اشعه فرابنفش به مدت زمان مواجهه و دوز اشعه وابسته است. از فاکتورهای موثر در شدت اثرات ناشی از مواجهه پرتو ماورای بنفش می توان به فاصله از منبع تولید پرتو، میزان آگاهی فرد در معرض نسبت به منبع و سطح انتشار پرتو اشاره کرد و همینطور انعکاس از آب و برف باعث افزایش شدت تماس می شود. البته لازم به ذکر است بعضی از آندوسپورهای باکتریایی در برابر تابش اشعه فرابنفش مقاوم هستند که علت این مقاومت وجود موادی در پوشش اسپور آنهاست که سبب جذب اشعه می شود. به همین دلیل اشعه فرابنفش یک عامل استریل کننده نبوده اما میتواند به عنوان یک عامل گندزدا مورد استفاده قرار گیرد.

استفاده از لامپ UV در تصفیه آب و تصفیه فاضلاب:

اشعه فرابنفش جهت میکروب زدایی آب در کنار سایر روش ها مانند کلرزنی و ازن زنی استفاده می شود. طول موج UV مورد استفاده در این روش ها معمولا بین ۲۵۰ تا ۲۷۰ نانومتر تنظیم می شود. در فرایند گندزدایی آب توسط اشعه UV به دو روش عمل می کنیم: روش اول حالتی است که منبع تولید اشعه فرابنفش در خارج از محیط آبی قرار میگیرد و روش دوم که لامپ UV در داخل آب به صورت معلق قرار میگیرد. از لوله های کوارتزی به نام sleeve استفاده می کنند که از سرد شدن لامپ جلوگیری می کند. معمولا فرایند ضدعفونی به این دو روش در حدود چند ثانیه به طول می انجامد.

اجزای اصلی لامپ UV عبارتند از: لامپ، استوانه شیشه ای، محفظه فولادی یا آلومینیوم ضد زنگ، آداپتور یا مبدل برق شهری به ۴،۶ یا ۸ ولت.

لامپ UV معمولا برای آب هایی با درصد آلودگی بالا استفاده می شود. لامپ های UV مختلف قابلیت تولید پرتوهایی با انرژی و طول موج های گوناگون را دارا هستند. از کاربردهای لامپ UV در تصفیه آب و تصفیه فاضلاب می توان به ضدعفونی کردن آب های آشامیدنی، ضدعفونی کردن پساب خروجی فاضلاب در فاضلاب های صنعتی اشاره نمود. این روش برای حذف و غیر فعال کردن میکروب ها و سایر میکروارگانیسم ها کاملا سازگار با محیط زیست است. (Environmentally safe technique)

لامپ یو وی شرکت زیست آب پژوهش

مزایای استفاده از لامپ UV در تصفیه آب و فاضلاب:

1. لامپ UV عوامل بیماری زایی که نسبت به کلر مقاوم هستند مانند: Pseudomonas Aeroginose و Legionella Pneumophilia را نیز از بین می برد.
2. لامپ UV خواص فیزیکی و شیمیایی آب را تغییر نمی دهد. از این نظر آب را به مواد شیمیایی آلوده نکرده و به صورت طبیعی حفظ می کند.
3. اثر آن در ضد عفونی به صورت آنی است.
4. pH آب اثری بر ضدعفونی ندارد.
5. لامپ UV به صورت مستقیم در مسیر لوله آب نصب می شود. از این نظر نیاز به لوله کشی و فضای اضافی ندارد.
6. لامپ UV به سرویس و نگهداری ساده نیاز دارد.
7. لامپ UV استهلاک مکانیکی ندارد.
8. این روش با دقت بالایی تا ۹۹% توانایی حذف و غیر فعال کردن میکروارگانیسم های بیماری زا را داراست و در مقایسه با روش های کلرزنی دارای این مزیت مهم می باشد که در روند تابش فرابنفش هیچگونه مواد خطرناک سمی که در فرایند گندزدایی با کلر تولید می شود، وجود ندارد.
9. لامپ UV هیچگونه ماده اضافی در محیط بر جای نمی گذارد و بر خلاف عملیات کلرزنی و گاز ازن نیازمند تانک های خارجی نیست.
10. ضد عفونی شدن آب در لحظه تابش بدون هیچ گونه تغییرات در خواص فیزیکی و شیمیایی آب، انجام می شود.
11. فرایند ضدعفونی با روش UV در محدوده pH بین ۶ تا ۸.۵ انجام می شود که مصرف آب تصفیه شده آن برای آشامیدن و بهبود عملکرد کبد بسیار مناسب است.
12. لامپ های UV برای ضدعفونی کردن آب در مصارف خانگی، صنعتی، بیمارستان ها، آزمایشگاه ها، صنایع غذایی، آرایشی و بهداشتی جهت استریلیزه کردن فیلترهای کربن و رزین های تبادل یونی به صورت گسترده استفاده می شوند.

صرفه جویی های اقتصادی استفاده از UV (+آب اکسیژنه) در جایگزینی کلر

• تهویه کمتر برای دفع بوی کلر
• زنگ زدگی و رسوب کمتر تاسیسات
• صرفه جویی در مصرف آب به دلیل نیاز کمتر به تعویض آب استخر
• هزینه سوخت کمتر برای گرم کردن آب و فضا
• هزینه کمتر مصرف مواد شیمیایی تثبیت کننده

به طور خلاصه می توان گفت که برای نابودی میکروارگانیسم های مضر آب، روش استفاده از پرتو فرابنفش بر استفاده از کلر برتری دارد. به کار گیری UV در مقایسه با روش های دیگر، روشی بهینه و با ارزش می باشد و سرمایه گذاری اولیه با توجه به اثر چشمگیر این روش در کاهش آثار مخرب مواد شیمیایی در محیط زیست و بهداشت جامعه مقرون به صرفه می باشد.

قیمت لامپ UV را از طریق شماره تماس های زیر و مشاوره با کارشناسان ما پیگیری کنید:

۰۲۱-۴۴۱۷۹۴۵۵

۰۲۱-۴۴۱۷۹۶۰۴

۰۹۰۲۲۲۳۴۳۴۳