Zalety stosowania światła UV do zabijania wodnych bakterii zakaźnych w projektach oczyszczania ścieków są szeroko znane. Sterylizacja jest głównym zastosowaniem technologii UV w dziedzinie wody i ścieków. Ta umiejętność jest również wykorzystywana na wiele innych sposobów, w tym eliminacja ozonu, redukcja całkowitego węgla organicznego (TOC), dezynfekcja płynnym cukrem, degradacja chlorem, dezynfekcja powierzchni i powietrza oraz dezynfekcja wieży chłodniczej. Jaka jest więc rola promieni ultrafioletowych w oczyszczaniu ścieków?
1. Sterylizacja
Sterylizacja ultrafioletowawykorzystuje głównie światło ultrafioletowe o długości fali 254 nanometrów. Światło ultrafioletowe o tej długości fali, nawet przy niewielkiej ilości projekcyjnej dawki promieniowania ultrafioletowego, może uszkodzić centrum życia komórki - DNA, zapobiegając w ten sposób regeneracji komórek, a utrata zdolności do regeneracji czyni bakterie nieszkodliwymi, osiągając w ten sposób efekt sterylizacji. Podobnie jak w przypadku wszystkich innych zastosowań UV, rozmiar tego systemu zależy od intensywności światła UV (intensywność i moc naświetlacza) oraz czasu dotyku (jak długo woda, ciecz lub powietrze są wystawione na działanie światła UV).
2. Cukier w płynie do dezynfekcji
Cukier płynny jest używany w dużych ilościach przez większość producentów żywności i napojów. Ponieważ cukier jest pokarmem, który jest łatwo przyswajalny przez bakterie, bakterie łatwo się rozwijają. Ponadto płynny cukier jest nieprzezroczysty, więc dokładna sterylizacja jest trudna. Światło ultrafioletowe o długości fali 254 nanometrów może być wykorzystywane do sterylizacji płynnych produktów cukrowych. Aby zrekompensować straty energii spowodowane lepkością i tworzeniem koloru cieczy, wiele emiterów UV musi być ciasno upakowanych w tak zwanych reaktorach z „cienką warstwą”. Ta ścisła kombinacja emiterów zapewnia bardzo wysokie dawki promieniowania UV wymagane do skutecznej sterylizacji płynnego cukru. Wydajność energetyczna światła UV jest około 7 do 10 razy większa niż w przypadku konwencjonalnych systemów dezynfekcji.
3. Wyeliminuj ozon
W przemysłowej produkcji inżynierii oczyszczania ścieków ozon jest często używany do dezynfekcji i oczyszczania zbiorników wodnych. Ponieważ jednak ozon ma bardzo silne właściwości utleniające, ozon pozostający w wodzie może mieć wpływ na następny proces, jeśli nie zostanie usunięty. Dlatego, ogólnie rzecz biorąc, wodę oczyszczoną ozonem należy pozostawić w wodzie przed wejściem do głównego przepływu procesu. Światło ultrafioletowe o długości fali 254 nanometrów jest bardzo skuteczne w niszczeniu pozostałego ozonu, który może rozbić go na tlen. Chociaż różne systemy wymagają różnych skal, na ogół typowy system eliminacji ozonu wymaga około trzykrotnie większej ilości promieniowania UV niż tradycyjny system sterylizacji.
4. Spadek całkowitego węgla organicznego
W wielu zaawansowanych technologicznie i laboratoryjnych urządzeniach materia organiczna może utrudniać produkcję wody o wysokiej czystości. Sposobów na usuwanie materii organicznej z wody jest wiele, bardziej powszechne metody obejmują użycie węgla aktywnego i odwróconej osmozy. Krótsza długość fali UV (185 nm) jest również skuteczna w redukcji całkowitego węgla organicznego (warto wspomnieć, że te emitery również emitują promieniowanie UV o długości 254 nm, więc można je razem sterylizować). Promienie ultrafioletowe o krótszych długościach fal mają więcej energii i dlatego są w stanie rozkładać materię organiczną. Chociaż proces reakcji utleniania ultrafioletem materii organicznej jest bardzo skomplikowany, jego główną zasadą jest utlenianie materii organicznej do wody i dwutlenku węgla poprzez generowanie wolnego wodoru i tlenu o silnej zdolności utleniania. Podobnie jak systemy usuwania ozonu, ten rozkład węgla organicznegoSystem UVwytwarza trzy do czterech razy więcej promieniowania UV niż konwencjonalne systemy dezynfekcji.
5.Degradacja resztkowego chloru
W miejskich systemach uzdatniania wody i wodociągów chlorowanie jest konieczne. Jednak w przemysłowym procesie produkcyjnym projektów oczyszczania ścieków, w celu uniknięcia niekorzystnego wpływu na produkty, często konieczne jest usuwanie resztkowego chloru z wody. Podstawową metodą eliminacji pozostałości chloru jest złoże węgla aktywnego i obróbka chemiczna. Wadą obróbki węglem aktywnym jest to, że wymaga ciągłej regeneracji i często napotyka problemy z rozwojem bakterii. Wykazano, że światło UV o długości 185 nm i 254 nm skutecznie uszkadza wiązania chemiczne resztkowego chloru i chloraminy. Chociaż wymaga ogromnej ilości energii UV, aby była skuteczna, ma tę zaletę, że metoda ta nie wymaga dodawania żadnych leków do wody, nie wymaga przechowywania chemikaliów, jest prosta w naprawie, a także daje efekt sterylizacji i usuwanie substancji organicznych.
