کاربرد اشعه‌ی فرابنفش UV در تصفیه‌ی آب

کاربرد اشعه‌ی فرابنفش UV در تصفیه‌ی آب:

در فرآیند تصفیه آب به طور معمول از کلر برای گندزدایی و حذف میکروارگانیسم ها استفاده می شود. در موارد بسیار میکروارگانیسم ها به کلر مقاوم هستند و اشعه‌ی فرابنفش UV می تواند به جای کلر در فرآیند تصفیه آب استفاده شود.

با تابش اشعه‌ی فرابنفش بر آب تمام ویروس ها، میکروب‌های بیماری زا از بین می روند بدون اینکه تاثیری در بو، طعم آب داشته باشد.

دستگاه اشعه‌ی UV:

اشعه‌ی ماوراء بنفش بخشی از طیف نوری خورشید می باشد که توسط آن به سطح زمین ساطع می شود. فرکانس این اشعه در ناحیه‌ی بالاتر از نور مرئی و پایین تر از اشعه ی ایکس قرار دارد. طول موج اشعه‌ی فرابنفش خورشید معمولا در بین  محدوده‌ی ۱۰۰ تا ۴۰۰ نانومتر قرار دارد. محدوده‌ی اشعه‌ی فرابنفش به سه ناحیه مجزا تقسیم بندی می شود.

• بخش UV-A: طول موج بین ۳۲۰ تا ۴۰۰ نانومتر می باشد.
• بخش UV-B: طول موج بین ۲۹۰ تا ۳۲۰ نانومتر می باشد.
• بخش UV-C: طول موج بین ۲۲۰ تا ۲۹۰ نانومتر می باشد.

طول موج های UV-A طولانی ترین طول موج UV هستند و بیشتر برای کارهای عمومی‌تر مانند کاربرد در پوشش چسب و جوهر از این اشعه‌ی UV استفاده می شود.

طول موج های UV-B دارای طول موج های میان برد می باشند و کاربردهای متفاوتی مانند استفاده در پوشش چسب و جوهر، ضدعفونی و استریلیزه کردن مواد و سطوح از این طول موج ها استفاده می شود.

طول موج های UV-C در واقع کوتاه ترین و ضعیف ترین طول موج های UV می باشد. در این طول موج باکتری ها از بین می‌روند و کاربرد گسترده‌ای در لامپ های UV برای ضدعفونی و گندزدایی آب دارد. طول موج های C باعث تخریب پیوند مولکولی DNA شده و پیوند مولکولی جدید ایجاد می کند و با این طریق میکروارگانیسم ها از بین می روند. هنگامی که طول موج های UV-C از منبع خورشید به سمت زمین ساطع می شوند توسط اتمسفر زمین جذب شده و مانع رسیدن این امواج به زمین می‌شود.  لذا برای استفاده از طول موج های UV-C به صورت مصنوعی در قالب دستگاه‌های اشعه‌ی فرابنفش تهیه و استفاده می شود.

اشعه ی UV خاصیت میکروب کشی بالای دارد. لامپ های UV با تابش به آب چاه یا آب های سطحی باعث از بین رفتن میکروارگانیسم های بیماری زا می شوند. همواره خطر وجود میکروب، ویروس و باکتری در آب وجود دارد و سلامت انسان را تهدید می کند. استفاده از اشعه‌ی فرابنفش UV یکی از بهترین روش های ضدعفونی آب حاوی عوامل بیماری زا مخصوصا برای آب های سطحی و آب چشمه می باشد.

اساس کار لامپ های UV

در این گونه از لامپ ها با تابش نور به آب میکروارگانیسم های موجود در آب با نور شدید امواج مواجه می شوند. دیواره سلولی گسسته شده ماده ژنتیکی سلول یا همان DNA از بین می رود و از رشد و تکثیر میکروب ها جلوگیری می شود. در این مرحله به اصطلاح میکروارگانیسم دچار سوختگی شدید می شود و دیگر توان زیست ندارد. در واقع اشعه ی UV مانند فیلترهای تصفیه ی آب عمل نمی کند بلکه با ایجاد تغییر در سلول ها، عامل بیماری زا را غیر فعال نموده و برای سلامت انسان و دام بی خطر می‌شوند. با بیان نحوه‌ی عملکرد اشعه ی فرابنفش UV برای ضدعفونی آب و خاصیت میکروب کشی آن بدون نیاز به مواد شیمیایی باعث شده لامپ های UV به عنوان یک گزینه‌ی مناسب برای تصفیه و ضدعفونی آب در سطح گسترده استفاده شوند.

مزیت های استفاده از اشعه ی فرابنفش UV در ضدعفونی آب:

• قدرت بالا در اثر بخشی : انتخاب صحیح نوع طول موج اشعه ی UV و اندازه ی آن تاثیر بسیار زیادی در اثر بخش بودن آن دارد و میکروارگانیسم های زیادی را از بین می برد. اثر بخشی لامپ های UV بسیار بیشتر از کلر می باشد و مهم تر اینکه تاثیر بسیار زیادی بر غیرفعال کردن ویروس های بیماری زا دارد.
• هزینه ی عملیاتی پایین: لامپ های UV با جریان برق کار می کنند و عمر مفید آن ها حداکثر یکسال می باشد.
• عدم اضافه شدن مواد شیمیایی به آب: کاربرد اشعه ی فرابنفش هیچ پسماند شیمیایی ندارد. در استفاده از کلر برای ضدعفونی آب ترکیبات جانبی شیمیایی تولید می شود ولی با کاربرد اشعه ی UV ترکیبات جانبی تولید نمی شود و آلودگی محیط زیستی ندارند.
• هزینه ی عملیاتی و نگهداری پایین دارد: دستگاه های UV مواد شیمیایی مصرفی ندارند. قطعات مجزا و متحرک ندارند. در بازه های زمانی مشخص شیشه‌ی لامپ های UV تمیز می شوند و حدودا در سال یکبار لامپ ها تعویض می شوند تا دستگاه UV بازدهی بالایی داشته باشد و هزینه‌ی تعمیر و نگهداری زیادی ندارند.
• فضای کم مورد استفاده: دستگاه های UV ابعاد کوچکتری دارند و به راحتی در محل های مورد نظر کنار قطعات تصفیه آب نصب می شوند. هنگام نصب اشعه‌ی UV برای دستگاه های تصفیه آب با حجم بالای آب خروجی تعداد لامپ ها و میزان شدت نور آنها افزایش می یابد و ابعاد بدنه‌ی دستگاه UV تغییر چندانی ندارد.

مطلب پایانی:

در دستگاه های تصفیه آب خانگی معمولا همان شش مرحله تصفیه آب انجام می شود و اشعه‌ی فرابنفش UV می تواند به عنوان فیلتر ضدعفونی کننده به دستگاه تصفیه آب اضافه شود. لامپ های UV با طول موج مشخص به آب تصفیه شده برخورد نموده و عمل ضدعفونی آب انجام می شود. در دستگاه‌های خانگی ممکن است آلودگی ها از طریق شیر میکس به آب خروجی اضافه شود که با تابش UV این آلودگی ها برطرف می شود. استفاده از این لامپ ها در مناطقی که آلودگی میکروبی بالایی ندارند چندان کاربرد ندارد چون لامپ های UV نباید به طور دائم روشن باشند زیرا عمر مفید آن ها کاهش می یابد و از طرفی نمی توان این لامپ ها را به طور مقطعی خاموش نمود ممکن است حجمی از آب با اشعه ی UV برخورد نکند و این مورد می تواند به عنوان نقض در دستگاه های اشعه‌ی UV باشد. ولی در سطح وسیع قابل چشم پوشی می باشد زیرا کاربرد و عملکرد بالایی در تصفیه آب در حجم بالا دارد. کاربرد اشعه‌ی فرابنفش UV در تصفیه‌ی آب