Что представляет собой коммерческая система фильтрации воды с УФ-излучением?
Втехнология очистки воды, ультрафиолетовая (УФ) дезинфекция становится все более популярной технологией. Особенно в коммерческих системах фильтрации воды УФ широко используется как эффективный и не требующий химикатов метод дезинфекции. Итак, что такое коммерческая система фильтрации воды с УФ? Какова роль УФ? На каком этапе очистки воды он используется? В этой статье эти вопросы будут подробно рассмотрены.
Что представляет собой коммерческая система фильтрации воды с УФ-излучением?
Коммерческие системы фильтрации воды используются для обеспечения высококачественной питьевой водой, технологической водой или технологической водой и широко используются в таких отраслях, как гостиницы, общественное питание, медицинское обслуживание, фармацевтика и производство напитков. Эти системы обычно включают несколько стадий очистки для удаления взвешенных веществ, органических веществ, микроорганизмов и других загрязняющих веществ в воде, чтобы гарантировать, что качество воды соответствует отраслевым стандартам и требованиям охраны труда и техники безопасности.
Коммерческая система фильтрации воды с УФ-излучением относится к традиционной системе фильтрации воды с добавленным модулем УФ-дезинфекции. УФ-дезинфекция заключается в уничтожении бактерий, вирусов, плесени и других патогенных микроорганизмов в воде с помощью коротковолновых ультрафиолетовых лучей (обычно диапазона УФ-С, длина волны 200-280 нанометров), излучаемых ультрафиолетовыми лампами. Этот метод дезинфекции не зависит от химикатов, поэтому он не меняет вкус, запах или цвет воды, а также не производит никаких вредных побочных продуктов.
Какова роль ультрафиолетового света?
Основная роль УФ-излучения в очистке воды заключается в дезинфекции, то есть в разрушении структуры ДНК и РНК микроорганизмов, в результате чего они теряют способность к размножению и заражению. Конкретно, механизм действия УФ-дезинфекции заключается в следующем:
1. Уничтожить генетический материал микроорганизмов:УФ-излучение образует димеры тимина, вступая в фотохимическую реакцию с ДНК и РНК микроорганизмов, тем самым препятствуя репликации ДНК. Это повреждение фатально, поскольку как только ДНК не может нормально реплицироваться, микроорганизм не может продолжать выживать и размножаться.
2. Подавляют микробную активность:Помимо уничтожения генетического материала, ультрафиолетовый свет может также разрушать ферментную систему и функцию клеточной мембраны микроорганизмов, делая их неактивными. Это дополнительно гарантирует полное уничтожение патогенов в воде.
3. Эффективно уничтожает различные патогены:УФ-дезинфекция может эффективно убивать различные патогены, такие как бактерии, вирусы, плесень, водоросли и паразиты в воде. По сравнению с методами химической дезинфекции, УФ-дезинфекция не приводит к появлению патогенов, устойчивых к лекарственным препаратам, поэтому она имеет важное преимущество в обеспечении безопасности качества воды.
На каком этапе очистки воды применяется УФ-обеззараживание?
В коммерческих системах фильтрации воды УФ-дезинфекция обычно организуется на заключительном этапе как часть заключительной дезинфекционной обработки. Это связано с тем, что после предварительной обработки воды на предыдущих этапах (таких как осаждение, фильтрация, адсорбция активированным углем и т. д.) взвешенные вещества, органические вещества и большинство микроорганизмов в воде были удалены или снижены до более низкого уровня. В это время качество воды относительно чистое, а эффект УФ-дезинфекции наилучший.
Конкретные шаги следующие:
Предварительная фильтрация (механическая фильтрация)
На первом этапе очистки воды вода сначала проходит через механический фильтр или сито для удаления более крупных взвешенных частиц, песка, почвы, ржавчины и т. д. Этот этап в основном предназначен для защиты последующего очистного оборудования от засорения и износа. В то же время этот этап также создает лучшие условия для УФ-дезинфекции, поскольку проникающая способность УФ-лучей тесно связана с мутностью воды.
Фильтрация активированным углем
После механической фильтрации вода может все еще содержать некоторое количество органических веществ, запаха, цвета, а также остаточного хлора и других химикатов. В это время эти вещества в воде адсорбируются и удаляются через фильтр с активированным углем. Фильтрация активированным углем не только улучшает вкус и запах воды, но и дополнительно снижает концентрацию органических загрязнителей в воде, закладывая основу для последующей дезинфекционной обработки.
Умягчение или обратный осмос
В некоторыхкоммерческие системы фильтрации воды, особенно те, которым необходимо удалить жесткость или общее количество растворенных твердых веществ (ТДС), вода может быть смягчена или подвергнута обратному осмосу (РО) перед поступлением в УФ-дезинфекцию. Умягчение удаляет ионы жесткости, такие как кальций и магний, из воды путем обмена ионами натрия, в то время как обратный осмос удаляет растворенные твердые вещества и ионы из воды через мембраны высокого давления. Эти методы очистки могут значительно снизить концентрацию загрязняющих веществ в воде и повысить эффективность УФ-дезинфекции.
УФ-дезинфекция
На последнем этапе очистки воды вода после предыдущих этапов очень близка к чистому состоянию, но все еще может содержать небольшое количество бактерий и вирусов. В это время вода проходит через модуль УФ-дезинфекции, и коротковолновые ультрафиолетовые лучи, испускаемые УФ-лампой, проникают в поток воды и убивают оставшиеся микроорганизмы. Поскольку качество воды относительно чистое, ультрафиолетовые лучи могут эффективно проникать в водоем, обеспечивая эффект дезинфекции.
Преимущество УФ-дезинфекции в том, что она не зависит от химикатов, поэтому не производит никаких вредных побочных продуктов и не влияет на вкус и качество воды. Кроме того, УФ-дезинфекция может быть выполнена мгновенно без контактного времени, что быстрее, чем химическая дезинфекция (например, хлорирование).
Состав и принцип работы системы УФ-дезинфекции
Основными компонентами системы УФ-дезинфекции являются УФ-лампы, кварцевые рукава, панели управления и реакционные камеры. Ниже мы подробно рассмотрим эти компоненты и их функции:
УФ-лампы
УФ-лампа является основным компонентом системы УФ-дезинфекции, обычно использующей ртутные лампы низкого давления или ртутные лампы среднего давления. Лампы низкого давления обычно производят 254 нанометра ультрафиолетовой длины волны, что является одной из самых эффективных длин волн дезинфекции. Лампы среднего давления могут производить более широкий диапазон ультрафиолетовых лучей с более высокой эффективностью дезинфекции.
Срок службы УФ-ламп обычно составляет от 9000 до 12000 часов. По истечении этого времени УФ-излучение лампы постепенно снижается, поэтому ее необходимо регулярно заменять для обеспечения эффекта дезинфекции.
Кварцевый рукав
Кварцевый рукав представляет собой прозрачный трубчатый материал, обернутый вокруг УФ-лампы для защиты лампы и предотвращения прямого контакта воды с лампой. Кварцевый материал имеет высокую пропускаемость УФ-излучения, что обеспечивает эффективную передачу УФ-излучения, излучаемого лампой, в воду. В то же время кварцевый рукав также может предотвратить прилипание загрязнений в воде к лампе, тем самым влияя на эффект дезинфекции.
Кварцевые рукава необходимо регулярно чистить, чтобы предотвратить накопление накипи или биопленки, которые снижают пропускание ультрафиолетового света и влияют на эффект дезинфекции.
Панель управления
Панель управления используется для контроля и управления рабочим состоянием системы УФ-дезинфекции. Обычно она оснащена измерителем интенсивности УФ-излучения, индикатором работы лампы и системой сигнализации. Если выход УФ-излучения ниже установленного стандарта или лампа выходит из строя, панель управления подает звуковой сигнал, чтобы напомнить пользователю о необходимости проведения технического обслуживания или замены лампы.
Реакционная камера
Реакционная камера — это область, где вода проходит через УФ-дезинфекцию. Обычно она изготавливается из нержавеющей стали и полируется изнутри для увеличения отражательной способности УФ-света и усиления эффекта дезинфекции. Когда вода проходит через реакционную камеру, УФ-свет, излучаемый УФ-лампой, равномерно освещает весь водоем, гарантируя, что все микроорганизмы в воде могут быть эффективно дезинфицированы.
Каковы ограничения УФ-дезинфекции?
Хотя УФ-дезинфекция широко применяется вкоммерческие системы фильтрации водыи имеет много преимуществ, но также имеет определенные ограничения.
1. Высокие требования к качеству воды:Эффект ультрафиолетовой дезинфекции тесно связан с прозрачностью воды. Если в воде содержится больше взвешенных веществ или она имеет высокую мутность, то проникающая способность ультрафиолетовых лучей будет нарушена, и эффект дезинфекции может оказаться не таким, как ожидалось.
2. Невозможно удалить химические загрязнители:Ультрафиолетовая дезинфекция эффективна только для микроорганизмов и не может удалить химические загрязнители, тяжелые металлы или органические загрязнители из воды. Поэтому, когда эти загрязнители необходимо удалить, ультрафиолетовую дезинфекцию следует использовать в сочетании с другими технологиями очистки воды.
3. Необходимо постоянное электропитание:Для нормальной работы ультрафиолетовым лампам необходимо постоянное электропитание. При отключении электроэнергии или выходе из строя лампы функция дезинфекции системы откажет. Поэтому при проектировании и использовании систем ультрафиолетовой дезинфекции необходимо предусмотреть резервное питание или другие экстренные меры.