Tukaj je vprašanje, o katerem se pogosto razpravlja v UV svetu: katera je boljša vrsta UV žarnice za razkuževanje vode: srednjetlačna ali nizkotlačna? Kot vse drugo v življenju ima vsaka svoje prednosti in slabosti, ki jih je treba upoštevati glede na operativne zahteve. V tem prispevku bom preučil tri glavne dejavnike, da ugotovim, katera UV žarnica je najbolj primerna za vaše delovanje.
Kot pove naslov te objave, obstajata dve vrsti UV žarnic, ki se najpogosteje uporabljajo v UV sistemih: srednjetlačne in nizkotlačne. (Tlak se nanaša na tlak živega srebra v žarnici).
Nizkotlačne svetilke so podolgovate sijalke-dolge približno meter-z nizko močjo na žarnico (v razponu od 30 do 600 W). Za razkuževanje nizkotlačne sijalke oddajajo enobarvno valovno dolžino 253,7 nm (254 nm) pri visoki intenzivnosti.
Srednjetlačne svetilke so bistveno krajše od nizkotlačnih, z visoko močjo na žarnico (običajno se gibljejo med 1-12 kW). Srednjetlačne sijalke oddajajo široko germicidno valovno dolžino med 200-320 nm pri različnih jakostih. Srednjetlačne sijalke oddajajo tudi valovno dolžino 254 nm, vendar ne tako intenzivno kot nizkotlačne sijalke.
1. Učinkovitost razkuževanja
254 nm, ki ga uporabljajo nizkotlačne sijalke, je dejansko učinkovita valovna dolžina proti DNK mikroorganizmov. V nasprotju s tem, kar se običajno meni, je široko območje germicidov 200-320 nm, ki ga uporabljajo srednjetlačne sijalke, učinkovitejše in dosega bistveno boljše rezultate razkuževanja pri enakih ravneh UV-doze. Kako je to mogoče?
Nizkotlačne sijalke oddajajo UV svetlobo blizu vrha absorpcije DNA in RNA, da inaktivirajo mikroorganizme. Široke valovne dolžine žarnic srednjega tlaka vplivajo na DNA in RNA ter druge biološke molekule, kot so beljakovine in encimi, kar omogoča večji učinek inaktivacije. Široka germicidna valovna dolžina napada mikroorganizme na več frontah, poškoduje bistvene sestavine mikroorganizma in zavira mehanizem popravljanja mutacij mikroorganizmov. Na primer: absorpcijski spektri beljakovin kažejo največji vrh pri 280 nm, medtem ko peptidna vez v beljakovinah kaže znatno absorpcijo pod 240 nm. Drug primer so spore Cryptosporidium in Bacillus subtilis, ki se najučinkoviteje inaktivirajo pri 270-271 nm, izven obsega nizkotlačnih sijalk.
Pred nekaj leti je ameriški Food& Uprava za zdravila (FDA) je izdala Odlok o pasteriziranem mleku (PMO), ki dovoljuje zamenjavo toplotne pasterizacije vode z UV sistemi, če so v skladu z določenimi smernicami in pogoji. Eden od pogojev je, da mora UV sistem prikazati raven UV -odmerka: sistemi s srednjim tlakom morajo pokazati 120mJ/cm2 (RDEČA), nizkotlačni sistemi pa 186mJ/cm2 (RED). Zakaj takšna razlika? FDA se je oprla na nedavne študije različnih neodvisnih raziskovalnih ustanov, ki so pokazale večjo dezinfekcijsko učinkovitost srednjega tlaka, ki lahko za dosego določene stopnje dezinfekcije uporablja nižje UV -odmerke kot nizkotlačne sijalke.
To je revolucionarno, vsaj za UV -industrijo: to pomeni, da je vsa literatura, ki obstaja o razkuževanju z UV -žarki, pravilna glede nizkotlačnih sijalk, napačna pa v zvezi s srednjetlačnimi sijalkami. To tudi pomeni, da dolgoletna paradigma nizkotlačnih sijalk, ki so najučinkovitejša UV-svetilka za razkuževanje, ni bila dokazana, zato vsi veliki proizvajalci UV-žarkov na trgu poleg sistemov z nizkim tlakom ponujajo tudi sisteme srednjega tlaka.
Obnova bakterij je še en pojav pri nizkotlačnih sijalkah in je vir stalne kontaminacije v akvarijih. UV -svetloba pri 254 nm poškoduje DNK, vendar se mikroorganizmi, obdelani z nizkotlačnimi sijalkami, pogosto lahko "popravijo" in se še naprej razmnožujejo, kot da na njih ne vpliva UV. Po drugi strani pa se bakterije, obdelane s srednjetlačnimi sijalkami, manj obnavljajo zaradi hudih poškodb različnih bistvenih delov, ki jih povzroči širok razpon bakterij.
Če povzamemo, imajo srednjetlačne sijalke očitno prednost pred razkuževanjem pred nizkotlačnimi, s čimer dosegajo višje in bolj trajnostne stopnje razkuževanja kot nizek tlak za enako raven UV -doze.
2. Učinkovitost porabe energije
Hitrost pretvorbe nizkega tlaka, to je razmerje med kW, ki jih porabi svetilka, in baktericidno UV svetlobo, je običajno med 30-45%. Stopnja pretvorbe srednjega tlaka je približno tretjina tega in se giblje med 10-15%. To pomeni, da so za vsak porabljeni kW nizkotlačni UV-sistemi običajno približno 3-krat bolj energijsko učinkoviti od srednjetlačnih sijalk za dano količino vode, ki jo je treba obdelati. Vendar ni vedno tako:
Atlantium je izdelal-vgrajen ojačevalni mehanizem, ki kompenzira pomanjkljivost energije srednjetlačnih sijalk: optično ojačevalno zasnovo, ki reciklira in ponovno uporablja UV fotone v dezinfekcijski komori, zaradi česar so energetsko učinkoviti kot njihovi nizkotlačni UV sistemi .
Če povzamemo, so nizkotlačni sistemi ponavadi energetsko učinkovitejši zaradi boljše stopnje pretvorbe nizkotlačnih sijalk. Vendar pa sistemi srednjega tlaka lahko premagajo to pomanjkljivost z uporabo ojačevalnega mehanizma, ki kompenzira nižjo stopnjo pretvorbe srednjetlačne sijalke. Kot stranka vedno glejte na splošno porabo energije sistema UV, ki je potrebna za dosego želenega odmerka UV.
3. Življenjska doba svetilke
Znano je, da imajo nizkotlačne sijalke daljšo življenjsko dobo od srednjetlačnih, ki se gibljejo med 8.000 in 16.000 urami, medtem ko je območje srednjega tlaka 4000-6000 ur. Na papirju so nizkotlačne sijalke videti fantastično, a kot vedno moramo te podatke pogledati v luči dejanskega delovanja na terenu. To vprašanje ima dva vidika:
1. Ekonomično: v povprečju se zgoraj navedene številke prevedejo v enoletno zamenjavo svetilk za nizkotlačne sijalke in dve letno zamenjavo za srednjetlačne sijalke. Ker srednjetlačni UV sistemi običajno uporabljajo manj svetilk kot nizki tlak, so skupni letni obratovalni stroški približno enaki. Odvisno od števila svetilk je včasih lestvica v prid žarnicam LP, včasih pa MP. Zato je treba za vsak projekt začasno narediti ekonomsko analizo.
2. Delovni: namen UV sistema je zagotoviti pravilen UV odmerek, ki bo ves čas zagotavljal biološko varnost. Zato je treba svetilke zamenjati glede na njihovo dejansko delovanje. Obstaja veliko spremenljivk, ki lahko skrajšajo ali podaljšajo dejansko življenjsko dobo UV -žarnice, vključno s količino vžigov, temperaturo vode in celo posebno serijo proizvodnje UV -žarnice. Ni vam treba verjeti moji besedi: preprosto preberite majhne črke na vsakem listu proizvajalca UV glede garancije za življenjsko dobo svetilke. Vse je tam. V zvezi s tem ne želite tvegati in če svetilka ne deluje, jo je treba zamenjati, tudi če ni dosegla navedenih garancijskih ur. Pomembno pri tem je, da je edini način, da se prepričate, da UV -žarnice v vsakem trenutku pravilno delujejo, tako, da namestite poseben UV -senzor na žarnico, ki jasno kaže na delovanje vsake posamezne svetilke. Proizvajalčeve ure delovanja naj se uporabljajo le kot referenca. V zvezi s tem imajo ultravijolični sistemi MP očitno prednost, saj uporabljajo bistveno manj svetilk, zaradi česar je veliko lažje upravljati vsako svetilko posebej, v nasprotju z LP UV sistemi, ki imajo lahko več deset svetilk na sistem, zaradi česar je učinkovit nadzor in nadzor skoraj nemogoč. . Ta posebna točka bo tema mojega naslednjega prispevka, saj je ena najpomembnejših značilnosti UV-sistema za zagotavljanje trajnostne biološke varnosti vode.
Če povzamemo, vrsta UV žarnice ni samostojna komponenta v UV sistemu. Preprosta izbira ene ali druge vrste svetilk ne bo zagotovila, da bo UV sistem zagotovil zahtevano biološko varnost. Tip svetilke je treba preučiti glede na celotno zasnovo in konstrukcijo UV -sistema, da se zagotovijo optimalni pogoji za delovanje svetilke. V Atlantiumu smo namenjeni uporabi svetilk MP. Naš sistem smo zasnovali tako, da v celoti optimiziramo prednost razkuževanja sijalk MP, uvedli smo prefinjen sistem za nadzor in spremljanje vsake svetilke v sistemu in izdelali edinstven ojačevalni mehanizem za kompenzacijo očitnih pomanjkljivosti pri stopnji pretvorbe, zaradi česar je Atlantium energetsko učinkoviti sistemi kot LP UV sistemi.
