Continuăm secțiunea "Apă" și subsecțiunea "Dezinfecție" cu articolul despre dezinfecția cu apă ultravioletă. Anterior am vorbit în principal despre dezinfecția apei cu ajutorul ultrafiltrației (un fel de filtrare cu membrană a apei). Și, referindu-se la subiectul sterilizării ultraviolete, nu am vorbit foarte bine despre asta (spun că nu este la fel de economic și frumos ca ultrafiltrarea). Cu toate acestea, majoritatea sistemelor de sterilizare pentru astăzi se bazează pe radiații ultraviolete. Vom vorbi despre motivele acestui fenomen.
Despre dezinfecția cu apă ultravioletă merită să începeți o conversație cu elemente de bază interesante - cu ultrasunete ca atare. Radiația ultravioletă este un fel de radiație electromagnetică (cum ar fi lumina vizibilă) care se află între marginea violetă a luminii vizibile și a razelor X. Adică radiația ultravioletă are o gamă destul de largă.
În imagine, acest interval (și anume lungimi de undă de la 400 la 10 nm) poate fi demonstrat după cum urmează:
În consecință, se pune întrebarea: ce este această bactericidă în radiațiile ultraviolete? La urma urmei, lumina purpurie - este inofensivă (se pare). Și radiația cu raze X este asociată cu particule gamma și cu o explozie nucleară ... Nu suntem aceiași bacterii care ucid bacteriile?
Ei bine, răspundem la această întrebare.
Dar mai întâi, o referință despre unitățile de măsură ale radiațiilor ultraviolete - nanometri:
Un nanometru (nm, nm) este o unitate de măsură a lungimii într-un sistem metric, egală cu o miliardime de metru (adică 10-9 metri).
Deci, mulți au auzit că undele radio au lungimi diferite - metri, kilometri, centimetri. Deci, putem spune că radiația ultravioletă este undă radio la scară nanometrică. În sine, radiațiile ultraviolete pot fi împărțite în mai multe grupuri. Deci, acesta este:
- Lângă ultraviolete (UV-A): lungimi de undă de 400-315 nm
- Lungimea de undă medie a razelor ultraviolete (UV-B) este de 314-280 nm.
- Distanța lungă de undă (UV-C): 280-100 nm
- Extreme ultraviolete. Lungimile de undă sunt 100-10 nm.
Intervalul apropiat de ultraviolete este denumit adesea "lumină neagră", deoarece nu este recunoscut de ochiul uman, dar când este reflectat din anumite materiale, spectrul trece în regiunea vizibilă a radiațiilor. Pentru gama extremă și extremă, termenul "vid" este adesea folosit, deoarece valurile acestui domeniu sunt puternic absorbite de atmosfera Pământului.
Un fapt interesant, care nu are legătură cu subiectul nostru:
Radiația ultravioletă este practic insensibilă pentru ochii umani, dar cu iradiere intensă provoacă o leziune tipică de radiație (o arsură a retinei). Uleiul ultra-violet (300-380 nm) este perceput de retină ca o lumină albastră slab sau violet cenușiu albastru, dar aproape în întregime reținut de lentilă, în special la persoanele de vârstă mijlocie și vârstnici [2]. Pacienții care au fost impliați cu o lentilă artificială a modelelor timpurii au început să vadă ultraviolete; Probele moderne ale lentilelor ultraviolete artificiale nu au voie să treacă.
Deci, înapoi la dezinfecția cu apă ultravioletă.
Radiații cu o lungime de undă de 320-400 nm (aproape ultraviolet) reacționează cu oxigenul dizolvat în apă, și produce o specie de oxigen extrem de activ (radicalii liberi de oxigen și peroxid de hidrogen) care pot distruge agenții patogeni. Mai mult, sa constatat că lumina solară este în detrimentul microorganismelor conținute în apa de băut, în special datorită faptului că radiațiile ultraviolete (UV scăzută) afectează în mod direct metabolismul structurii celulare si distruge bacteriile.
S-a stabilit că la o temperatură a apei de aproximativ 30 ° C (86 ° F) și un prag de radiație solară de cel puțin 500 W / m2 (spectru complet), sunt necesare aproximativ 6 ore de iradiere pentru a obține efectul. Aceasta corespunde la aproximativ 6 ore de tratament la latitudini medii pe o zi însorită de vară
Deci, ultravioletele apropiate sunt ultraviolete "sigure", la care suntem cu toții foarte obișnuiți. Această lumină ultravioletă ne dă un bronz, vitamina D și poate provoca arsuri solare. Mediul ultraviolet poate dezinfecta apa, dar aceasta necesita cel putin 6 ore de expunere la soare.
Deci, pentru dezinfecția apei la scară industrială, este nevoie de altceva - ultraviolete cu rază lungă de acțiune. Astfel, pentru a dezinfecta apa la scară industrială, producătorii încearcă să se asigure că cel puțin 86% din radiații scad la o lungime de undă de 254 nm. Adică, în mijlocul ultra-violet. Motivul pentru aceasta este că ultravioleta cu o lungime de undă dată trece bine prin multe substanțe (de exemplu, prin membranele bacteriene) și este absorbită de moleculele de ADN și ARN ale bacteriilor proprii. Absorbția ultravioletului în doze mari conduce la întreruperea funcționării.
In cazul bacteriilor perturbate sinteza ADN-ARN (radiații UV la aceste lungimi de undă determină dimerizarea timină în molecule de ADN), ceea ce duce la acumularea de mutații și, la rândul său, duce la o creștere mai lentă a bacteriilor si disparitia lor. De asta avem nevoie!
Principalele puncte de utilizare a dezinfecției cu apă ultravioletă.
Dimensiunea și tipul organismului. Teoretic, radiațiile ultraviolete pot distruge viruși, bacterii, ciuperci și protozoare. În practică, organismele mari, cum ar fi protozoarele, pot necesita o doză mai mare de radiații. Atât de mult depinde de tipul de organism: unele bacterii sunt mai rezistente la radiații decât altele.
Puterea lămpii ultraviolete. Cantitatea de produs ultraviolet depinde direct de puterea lămpii în sine. Cu cât lampa este mai puternică, cu atât este mai ultravioletă pe care o produce. Din păcate, capacitatea lămpilor de a produce raze UV scade în timp, astfel încât lămpile trebuie înlocuite la fiecare 4-6 luni. Temperatura optimă pentru producerea ultravioletului este de la 40 la 43 ° C. Într-un mediu mai rece, productivitatea sterilizatorului scade.
Puterea de penetrare a radiațiilor ultraviolete. Razele ultraviolete pot pătrunde prin apă. Cu toate acestea, cu cât densitatea apei este mai mare - cu atât mai mică este puterea lor de penetrare. Dacă razele ultraviolete nu pot pătrunde în adâncime (prin apă), atunci presiunea din ele este mică. Apa misto va reduce de asemenea productivitatea plantei. Sterilizatoarele ultraviolete trebuie amplasate după filtrele de tratare mecanică a apei. În caz contrar, bacteriile, ca să o punem fără îndoială, se ascund într-o umbră aruncată de impurități mecanice. Și așteptându-se calm să se oprească expunerea la radiațiile ultraviolete.
În sfârșit, puritatea lămpii și coajă este importantă. Dacă o lampă sau o cochilie acoperă un depozit de calcar, acesta va bloca pur și simplu radiațiile. Și începe să acopere lampa în apa tare din momentul în care era pornit. Prin urmare, lampa trebuie curățată în mod regulat de calcar cu acid citric.
În plus, aceasta înseamnă că lampa ultravioletă în timpul înlocuirii nu poate fi preluată manual deasupra geamului. Amprentele din stânga reduc efectul dezinfecției apei prin ultraviolete.
Timpul de funcționare al sterilizatorului. Cu cât mai multă apă este expusă la radiații UV, cu atât mor mai multe microorganisme dăunătoare. Timpul de contact este adesea numit "timpul de menținere". Timpul de menținere depinde de debitul apei. Cu cât debitul este mai mic, cu atât este mai mare timpul de contact. Lungimea lămpii are de asemenea un efect. Cu o lampă lungă, timpul de contact al apei cu sterilizatorul crește.
Temperatura apei tratate. Razele ultraviolete sunt cel mai bine răspândite în apă la o temperatură de 40-43 ° C. Deci, dacă sterilizați apa de gheață direct din puț - nu este același lucru ca și cum ați fi decis să sterilizați deja apă încălzită.
Prin urmare, recomandările generale pentru creșterea eficienței lămpii UV pentru dezinfecția apei:
- lampa trebuie să fie curată;
- apa trebuie să fie transparentă;
- este necesară dezinfectarea apei moi (că nu a existat raid calcaroos);
- în apă nu ar trebui să existe fier dizolvat (astfel încât turbiditatea apei să nu scadă);
- apa trebuie să fie caldă;
- lampa ar trebui să fie cât mai lungă posibil;
- Viteza apei ar trebui să fie cât mai mică posibil
- lampa trebuie schimbată cu regularitate (deoarece cu cât lampa funcționează mai mult, cu atât răcește radiația ultravioletă);
- lampa trebuie să fie cât mai puternică;
- apa ar trebui să fie cât mai săracă posibil;
- bacteriile din apă nu ar trebui să fie 🙂
Deci, chiar dacă fondurile dvs. vă permit să instalați doar o mică lampă ultravioletă pe robinetul de apă potabilă - nu este înfricoșător, deoarece știți cum să creșteți eficiența dezinfecției cu ajutorul acestei lămpi.
Apropo, am spus anterior că sterilizatoare de apă cu raze ultraviolete sunt mai frecvente decât mai puțin capricioasă și mai puțin costisitoare pentru a opera membrană de ultrafiltrare. Motivul acestui fenomen este prețul problemei. lămpi UV sunt obținute ieftin - mai ales în cazul în care valoarea lor nu include costul pentru dedurizarea apei (pentru a preveni depunerile de calcar au format) și tratarea mecanică.
Astfel, dezinfecția cu apă ultravioletă este o opțiune bună pentru a vă proteja de o varietate de bacterii.
