Τα πλεονεκτήματα της χρήσης υπεριώδους φωτός για τη θανάτωση υδρόβιων μολυσματικών βακτηρίων σε έργα επεξεργασίας λυμάτων έχουν αναγνωριστεί ευρέως. Η αποστείρωση είναι η κύρια χρήση της τεχνολογίας UV στον τομέα του νερού και των λυμάτων. Αυτή η ικανότητα χρησιμοποιείται επίσης με πολλούς άλλους τρόπους, συμπεριλαμβανομένης της εξάλειψης του όζοντος, συνολικά μείωση οργανικού άνθρακα (TOC), απολύμανση υγρού σακχάρου, αποικοδόμηση χλωρίου, απολύμανση επιφάνειας και αέρα, και απολύμανση πύργων ψύξης. Ποιος είναι λοιπόν ο ρόλος των υπεριωδών ακτίνων στην επεξεργασία των λυμάτων;
Αποστείρωση
Αποστείρωση με υπεριώδη ακτινοβολίαχρησιμοποιεί κυρίως υπεριώδες φως με μήκος κύματος 254 νανόμετρα. Το υπεριώδες φως αυτού του μήκους κύματος, ακόμη και κάτω από μια μικρή δόση υπεριώδους προβολής, μπορεί να βλάψει το κέντρο ζωής ενός κυττάρου - DNA, εμποδίζοντας έτσι την κυτταρική αναγέννηση και την απώλεια της ικανότητας αναγέννησης βακτήρια αβλαβή, επιτυγχάνοντας έτσι το αποτέλεσμα της αποστείρωσης. Όπως όλες οι άλλες εφαρμογές UV, το μέγεθος αυτού του συστήματος εξαρτάται από την ένταση της υπεριώδους ακτινοβολίας (η ένταση και την ισχύ του ακτινοβολητή) και τον χρόνο αφής (πόσο καιρό το νερό, το υγρό ή ο αέρας εκτίθεται στο φως UV).
Εξάλειψη του όζοντος
Στη βιομηχανική παραγωγή της μηχανικής επεξεργασίας λυμάτων, το όζον χρησιμοποιείται συχνά για την απολύμανση και τον καθαρισμό των υδάτινων σωμάτων. Ωστόσο, επειδή το όζον έχει πολύ ισχυρή οξειδωτική ικανότητα, το υπόλοιπο όζον στο νερό μπορεί να έχει αντίκτυπο στην επόμενη διαδικασία εάν δεν αφαιρεθεί. Επομένως, γενικά, το επεξεργασμένο με όζον νερό πρέπει να μείνει στο νερό πριν εισέλθει στο κύριο ροή της διαδικασίας. Αφαιρέστε το όζον. Το υπεριώδες φως με μήκος κύματος 254 νανόμετρα είναι πολύ αποτελεσματικό στην καταστροφή του εναπομείναντος όζοντος, το οποίο μπορεί να το χωρίσει σε οξυγόνο. Αν και διαφορετικά συστήματα απαιτούν διαφορετικές κλίμακες, γενικά, ένα τυπικό σύστημα εξάλειψης του όζοντος απαιτεί περίπου τριπλάσια ποσότητα Ακτινοβολία UV που απαιτεί ένα παραδοσιακό σύστημα αποστείρωσης.
Μείωση του συνολικού οργανικού άνθρακα
Σε πολλούς εξοπλισμούς υψηλής τεχνολογίας και εργαστηρίου, η οργανική ύλη μπορεί να εμποδίσει την παραγωγή νερού υψηλής καθαρότητας. Υπάρχουν πολλοί τρόποι για την απομάκρυνση της οργανικής ύλης από το νερό, οι πιο κοινές μέθοδοι περιλαμβάνουν τη χρήση ενεργού άνθρακα και την αντίστροφη όσμωση. Η UV μικρότερου μήκους κύματος (185 nm) είναι επίσης αποτελεσματική στη μείωση του συνολικού οργανικού άνθρακα (η αξία είναι να αναφέρουμε ότι αυτοί οι εκπομποί εκπέμπουν επίσης 254 nm UV, ώστε να μπορούν να αποστειρωθούν μαζί). Οι υπεριώδεις ακτίνες με μικρότερα μήκη κύματος έχουν περισσότερη ενέργεια και επομένως είναι σε θέση να διασπά την οργανική ύλη. Αν και η διαδικασία αντίδρασης της υπεριώδους οξείδωσης της οργανικής ύλης είναι πολύ περίπλοκη, η κύρια αρχή της είναι να οξειδώνει την οργανική ύλη σε νερό και διοξείδιο του άνθρακα παράγοντας ελεύθερο υδρογόνο και οξυγόνο με ισχυρή ικανότητα οξείδωσης. Το σύστημα UV που διασπά τον άνθρακα παράγει τρεις έως τέσσερις φορές την υπεριώδη ακτινοβολία από τα συμβατικά συστήματα απολύμανσης.
Αποικοδόμηση του υπολειμματικού χλωρίου
Στα δημοτικά συστήματα επεξεργασίας νερού και παροχής νερού, η χλωρίωση είναι απαραίτητη. Ωστόσο, στη βιομηχανική παραγωγική διαδικασία έργων επεξεργασίας λυμάτων, προκειμένου να αποφευχθούν δυσμενείς επιπτώσεις στα προϊόντα, η απομάκρυνση του υπολειμματικού χλωρίου στο νερό είναι συχνά απαραίτητη προεπεξεργασία. Η θεμελιώδης μέθοδος για την εξάλειψη του υπολειμματικού χλωρίου γίνεται κλίνη ενεργού άνθρακα και χημική επεξεργασία. Το μειονέκτημα της επεξεργασίας με ενεργό άνθρακα είναι ότι απαιτεί συνεχή αναγέννηση και συχνά αντιμετωπίζει προβλήματα με την ανάπτυξη βακτηρίων. Τόσο τα μήκη κύματος των 185 nm όσο και τα 254 nm της υπεριώδους ακτινοβολίας έχουν αποδειχθεί ότι βλάπτουν αποτελεσματικά τους χημικούς δεσμούς του υπολειπόμενου χλωρίου και χλωραμίνης. Αν και απαιτεί τεράστια ποσότητα ενέργειας UV για να είναι αποτελεσματική, έχει το πλεονέκτημα ότι αυτή η μέθοδος δεν απαιτεί φάρμακα για να προστεθεί στο νερό, δεν απαιτεί χημικά αποθήκευσης, είναι απλό στην επισκευή, και έχει επίσης ως αποτέλεσμα την αποστείρωση και την αφαίρεση οργανικών.
