UV-C լուսադիոդային կիրառություններ ջրի ախտահանման մեջ

Ջրի մաքրման տարբեր տեխնոլոգիաներ, ներառյալ Ով ջուրը  մշակվել են՝ ի պատասխան մաքուր խմելու ջրի աճող պահանջարկի: Վերջին տարիներին ուլտրամանուշակագույն-C (UV-C) LED տեխնոլոգիան զգալի հետաքրքրություն է առաջացրել խմելու ջրի մաքրման մեջ իր հնարավոր կիրառությունների համար: Այս տեխնոլոգիան ունի մի շարք առավելություններ սովորական սնդիկի վրա հիմնված ուլտրամանուշակագույն լամպերի նկատմամբ, ներառյալ էներգաարդյունավետությունը, շահագործման ավելի ցածր ծախսերը և շրջակա միջավայրի ավելի փոքր հետքը: Այս հոդվածը տրամադրում է համապարփակ ուղեցույց ուլտրամանուշակագույն լուսադիոդային կիրառությունների վերաբերյալ խմելու ջրի վերականգնման համար:

UV-C LED տեխնոլոգիա

Ուլտրամանուշակագույն ճառագայթումը էլեկտրամագնիսական ճառագայթման ձև է, որի ալիքի երկարությունը տատանվում է 200-ից մինչև 280 նանոմետր: Վերացնելով միկրոօրգանիզմների ԴՆԹ-ն, ինչպիսիք են բակտերիաները, վիրուսները և նախակենդանիները, այն շատ արդյունավետ է ջրի ախտահանման գործում: Ավանդական ուլտրամանուշակագույն լամպերը արտադրում են ուլտրամանուշակագույն ճառագայթում, օգտագործելով սնդիկի գոլորշի: Սնդիկի վրա հիմնված լամպերն ունեն մի շարք թերություններ, ներառյալ էներգիայի մեծ սպառումը, շրջակա միջավայրի վտանգները և պարբերական փոխարինման անհրաժեշտությունը:

Ի հակադրություն, UV-C LED տեխնոլոգիան օգտագործում է կիսահաղորդչային նյութ՝ UV-C ճառագայթում առաջացնելու համար: LED-ները ավելի էներգաարդյունավետ են և ավելի երկար են աշխատում, քան սովորական ուլտրամանուշակագույն լամպերը: Բացի այդ, այս LED-ները զերծ են սնդիկից, ինչը նրանց էկոլոգիապես ավելի բարենպաստ է դարձնում: Բացի այդ, դրանք կարող են նախագծված լինել որոշակի ալիքի երկարություն առաջացնելու համար՝ թույլ տալով ավելի մեծ վերահսկողություն իրականացնել ախտահանման գործընթացի վրա:

UV-C LED-ների կիրառությունները խմելու ջրի բուժման մեջ

Ուլտրամանուշակագույն լուսադիոդային տեխնոլոգիան ունի բազմաթիվ կիրառություններ խմելու ջրի բուժման մեջ, այդ թվում:

Ախտահանում

Ախտահանումը այս տեխնոլոգիայի ամենատարածված կիրառումն է խմելու ջրի վերականգնման գործում: Այն ավելի արդյունավետ է, քան մյուսները Ով ջուրը Ուլտրամանուշակագույն ճառագայթումը բացառապես արդյունավետ է միկրոօրգանիզմների ԴՆԹ-ն ոչնչացնելու համար, ինչպիսիք են բակտերիաները, վիրուսները և նախակենդանիները՝ դրանք վերարտադրվելու և վնասվածքների անկարող դարձնելով: Ուլտրամանուշակագույն ճառագայթումը ներթափանցում է միկրոօրգանիզմների բջջային թաղանթները և վնասում նրանց ԴՆԹ-ն՝ կանխելով նրանց վերարտադրումը և տարածումը հիվանդությունից:

Ուլտրամանուշակագույն ճառագայթումը չի առաջացնում ախտահանման վնասակար կողմնակի արտադրանքներ (DBPs) և չի փոխում ջրի համը, գույնը կամ հոտը, ի տարբերություն քլորի, որը սովորաբար օգտագործվում է ջրի ախտահանման համար: Ուլտրամանուշակագույն ճառագայթումը հատկապես արդյունավետ է քլորակայուն ջրային պաթոգենների դեմ, ինչպիսիք են Cryptosporidium-ը և Giardia-ն: Ուլտրամանուշակագույն լուսադիոդային համակարգերը կարող են նախագծվել ջրի արդյունավետ ախտահանման համար անհրաժեշտ չափաբաժինն ապահովելու համար:

TOC-ի նվազում

Ջրի ընդհանուր օրգանական ածխածինը (TOC) նրա օրգանական պարունակության չափանիշն է: TOC-ի բարձր կոնցենտրացիաները կարող են հանգեցնել DBP-ների ձևավորմանը, որոնք վնասակար են մարդու առողջության համար: Օրգանական միացությունները բաժանելով ավելի փոքր, ավելի քիչ վնասակար մոլեկուլների՝ UV-C LED տեխնոլոգիան կարող է օգտագործվել ջրի մեջ TOC մակարդակը նվազեցնելու համար: Ուլտրամանուշակագույն ճառագայթումը կարող է քայքայել օրգանական միացությունների քիմիական կապերը, ինչը հանգեցնում է ավելի քիչ վտանգավոր, ավելի պարզ մոլեկուլների ձևավորմանը:

Ուլտրամանուշակագույն լուսադիոդային տեխնոլոգիան հատկապես արդյունավետ է հումիկ և ֆուլվիկ թթուները հեռացնելու համար, որոնք հայտնիորեն դժվար է վերացնել սովորական բուժման մեթոդներով: Այս օրգանական միացությունների առկայությունը մակերևութային ջրերում կարող է նպաստել DBP-ների առաջացմանը: Ջրի մեջ TOC-ի մակարդակը նվազեցնելով՝ UV-C LED տեխնոլոգիան կարող է օգնել կանխել վտանգավոր DBP-ների ձևավորումը:

Համի և հոտի կառավարում

UV-C LED տեխնոլոգիան կարող է օգտագործվել ջրի համն ու հոտը վերահսկելու համար՝ վերացնելով օրգանական միացությունները, որոնք պատասխանատու են այդ հատկությունների համար: Որոշ օրգանական միացություններ, ներառյալ գեոսմինը և 2-մեթիլիզոբորնեոլը (MIB), պատասխանատու են ջրի հողեղեն և բորբոսնած համի և հոտի համար: Այս օրգանական միացությունները կարող են քայքայվել ճառագայթման արդյունքում՝ դրանով իսկ բարելավելով ջրի համն ու հոտը:

Այս տեխնոլոգիան հատկապես արդյունավետ է գեոսմինի և MIB-ի մեծ կոնցենտրացիաներով ջրի մաքրման համար, որոնք դժվար է վերացնել սովորական մաքրման մեթոդներով: Կարգավորելով ջրի համն ու հոտը՝ այն կարող է բարձրացնել սպառողների վստահությունը խմելու ջրի որակի նկատմամբ:

Ընդլայնված օքսիդացման գործընթացներ (AOPs)

Զարգացած օքսիդացման պրոցեսների (AOPs) հետ համատեղ, UV-C LED տեխնոլոգիան կարող է օգտագործվել կայուն օրգանական աղտոտիչներ (POPs) պարունակող ջուրը վերականգնելու համար: AOP-ները ենթադրում են բարձր ռեակտիվ հիդրօքսիլ ռադիկալների արտադրություն, որոնք կարող են քայքայել բարդ օրգանական միացությունները ավելի պարզ, ավելի քիչ վտանգավոր մոլեկուլների: Այս տեխնոլոգիան կարող է օգտագործվել AOP-ների ակտիվացման համար անհրաժեշտ ուլտրամանուշակագույն ճառագայթման արտադրության համար:

UV-C LED տեխնոլոգիայի և AOP-ների համադրությունը կարող է հատկապես արդյունավետ լինել դեղագործական, անձնական խնամքի միջոցներ պարունակող ջրի և այլ առաջացող աղտոտիչներ պարունակող ջրի բուժման համար, որոնք չեն կարող արդյունավետ կերպով հեռացվել բուժման ավանդական մեթոդներով: Հատկապես կիրառելի է այն տարածքներում, որտեղ մարդու գործունեությունը ազդում է ջրի աղբյուրների վրա, ինչպիսիք են քաղաքային տարածքները:

Ուլտրամանուշակագույն լուսադիոդային համակարգի նախագծման նկատառումներ

Խմելու ջրի մաքրման համար UV-C LED համակարգի նախագծումը պահանջում է մանրակրկիտ դիտարկել մի շարք գործոններ, այդ թվում՝:

Ուլտրամանուշակագույն LED ելք

Սա ջրի ախտահանման համակարգի արդյունավետության վճռորոշ որոշիչն է: Համակարգի ելքը սովորաբար չափվում է միլիվատներով (մՎտ) մեկ քառակուսի սանտիմետրով (սմ2) և որոշվում է օգտագործվող UV-C LED-ների քանակով և տեսակով:

Համապատասխան արտանետում ապահովելու համար անհրաժեշտ է ընտրել բարձրորակ ուլտրամանուշակագույն-C LED-ներ, որոնք հատուկ նախագծված են ջրի մաքրման համար: Համակարգում օգտագործվող լուսադիոդների քանակը պետք է համապատասխան լինի, որպեսզի ապահովի ցանկալի լուսավորությունը ցանկալի հոսքի արագությամբ: Բարձրացրեք ընդհանուր լուսավորությունը՝ ավելացնելով LED-ների քանակը կամ օգտագործելով ավելի բարձր հզորությամբ LED-ներ:

Ձի երկարություն

Ուլտրամանուշակագույն ճառագայթման ալիքի երկարությունը վճռորոշ գործոն է ջրի ախտահանման գործում դրա արդյունավետությունը որոշելու համար: Ախտահանման օպտիմալ ալիքի երկարությունը մոտավորապես 254 նմ է, չնայած 200-ից 280 նմ ալիքի երկարությունները նույնպես կարող են արդյունավետ լինել: UV-C LED-ները պետք է լույս արձակեն նախատեսված ալիքի երկարությամբ:

LED-ների արտադրության համար օգտագործվող նյութը, նյութի դոպինգը և LED չիպի դիզայնը կարող են ազդել UV-C ճառագայթման ալիքի երկարության վրա: Կարևոր է ընտրել ուլտրամանուշակագույն-C լուսադիոդներ, որոնք ճառագայթում են ցանկալի ալիքի երկարությամբ և ստուգում են ալիքի երկարությունը՝ օգտագործելով համապատասխան փորձարկման տեխնիկա:

Ծավալային հոսքի արագություն

UV-C LED համակարգով ջրի անցման արագությունը վճռորոշ գործոն է համակարգի արդյունավետությունը որոշելու համար: Ախտահանման ցանկալի մակարդակն ապահովելու համար համակարգը պետք է նախագծված լինի այնպես, որ ամբողջ ջուրը ենթարկվի ուլտրամանուշակագույն ճառագայթման ուլտրամանուշակագույն ճառագայթման բավարար քանակությամբ ժամանակ:

Բավարար ազդեցության ժամանակ ապահովելու համար անհրաժեշտ է հաշվարկել անհրաժեշտ շփման ժամանակը՝ հիմնվելով հոսքի արագության, UV-C LED խցիկի երկարության և UV-C LED-ների քանակի և տեղակայման վրա: Օգտագործելով փականներ և պոմպեր, հոսքի արագությունը կարող է կարգավորվել, որպեսզի ջրի հոսքի արագությունը պահպանվի LED համակարգի նախագծային պարամետրերի մեջ:

Կոնտակտային ժամանակաշրջան

Ջրի և ուլտրամանուշակագույն ճառագայթման միջև շփման տևողությունը կարևոր տարր է համակարգի արդյունավետությունը որոշելու համար: Շփման ժամանակի վրա ազդում են հոսքի արագությունը, UV-C LED խցիկի երկարությունը, ինչպես նաև UV-C LED-ների քանակը և տեղադրումը:

Ուլտրամանուշակագույն լուսադիոդային խցիկը պետք է նախագծված լինի ջրի ախտահանման համար բավարար ազդեցության ժամանակ ապահովելու համար: Պալատի երկարությունը կարգավորելը ցանկալի շփման ժամանակը հասնելու համար: Բացի այդ, UV-C LED-ների քանակը և դիրքը կարող են փոփոխվել՝ ապահովելու համար, որ ամբողջ ջուրը ենթարկվի ուլտրամանուշակագույն ճառագայթման:

Համակարգի կատարումը

Ուլտրամանուշակագույն լուսադիոդային համակարգի արդյունավետությունը նշանակալի գործոն է դրա գործառնական ծախսերը որոշելու համար: Համակարգը պետք է նախագծված լինի առավելագույնի հասցնելու արդյունավետությունը՝ նվազագույնի հասցնելով էներգիայի սպառումը, նվազեցնելով պահպանման ծախսերը և օպտիմալացնելով դրա օգտագործումը:

Էներգիայի սպառումը նվազեցնելու համար կարևոր է ընտրել էներգաարդյունավետ ուլտրամանուշակագույն ուլտրամանուշակագույն լուսադիոդներ և նախագծել համակարգը ջերմության կորուստը մեղմելու համար: Համակարգը պետք է նախագծվի այնպես, որ նվազագույնի հասցնի պահպանման պահանջները՝ ի թիվս այլ հատկանիշների, ներառելով բարձրորակ բաղադրիչներ և ավտոմատ մաքրման մեխանիզմներ: Համակարգի աշխատանքը վերահսկելու և UV-C ելքը ըստ անհրաժեշտության փոփոխելու համար սենսորների և հսկիչների ներդրումը կարող է օպտիմալացնել UV-C LED-ների օգտագործումը:

Համակարգի վավերացում

Ուլտրամանուշակագույն լուսադիոդային համակարգի արդյունավետությունը ջրի ախտահանման հարցում պետք է վավերացվի համապատասխան փորձարկման մեթոդների միջոցով, ինչպես օրինակ՝ USEPA UVDGM-ում (Ultraviolet Disinfection Guidance Manual) ուրվագծված արձանագրությունը: Բացի այդ, համակարգը պետք է կառուցվի այնպես, որ ապահովի համապատասխանությունը կիրառելի կարգավորող պահանջներին, ինչպիսիք են Անվտանգ խմելու ջրի մասին օրենքը:

Ուլտրամանուշակագույն լուսադիոդային համակարգի արդյունավետությունը հաստատելու համար անհրաժեշտ է իրականացնել անհրաժեշտ թեստավորում՝ օգտագործելով ստանդարտացված արձանագրություններ՝ համոզվելու համար, որ համակարգը բավարարում է ախտահանման անհրաժեշտ չափանիշները: Ապահովելու համար, որ մաքրված ջուրն անվտանգ է մարդկանց սպառման համար, համակարգը պետք է նախագծվի այնպես, որ համապատասխանի բոլոր կիրառելի կարգավորող պահանջներին:

Ներքևի գիծ

UV-C LED տեխնոլոգիան առաջարկում է մի քանի առավելություններ սովորական ուլտրամանուշակագույն լամպերի նկատմամբ՝ խմելու ջրի մաքրման համար, ներառյալ ավելի մեծ էներգաարդյունավետություն, ցածր գործառնական ծախսեր և ավելի քիչ շրջակա միջավայրի վրա ազդեցություն: Այս տեխնոլոգիան անսովոր արդյունավետ է ջուրը ախտահանելու և TOC մակարդակը, համը և հոտը կարգավորելու համար: Այն կարելի է ստանալ ձևով Ուլտրամանուշակագույն LED դիոդների արտադրողներ նման Tianhui Electric

Խմելու ջրի մաքրման համար UV-C LED համակարգը նախագծելիս պետք է ուշադիր հաշվի առնել մի շարք գործոններ, այդ թվում՝ UV-C LED ելքը, ալիքի երկարությունը, հոսքի արագությունը, շփման տևողությունը, համակարգի արդյունավետությունը և համակարգի վավերացումը: Մի քանի դեպքերի ուսումնասիրություններ ցույց են տվել UV-C LED տեխնոլոգիայի արդյունավետությունը խմելու ջրի մաքրման գործում, և ակնկալվում է, որ տեխնոլոգիան ավելի լայն տարածում կստանա առաջիկա տարիներին:

Նրանց համար, ովքեր ցանկանում են իրականացնել Ուլտրամանուշակագույն ջրի ախտահանում Օդի և ջրի մաքրման կարիքների համար խորհուրդ է տրվում համագործակցել ուլտրամանուշակագույն LED մոդուլների և դիոդների հեղինակավոր արտադրողի հետ, ինչպիսին է Tianhui Electric-ը: Կապվելով Tianhui Electric , ա Առաջնորդները  դուք կարող եք ավելին իմանալ նրանց արտադրանքի մասին և նշանակել խորհրդակցություն՝ քննարկելու ձեր ուլտրամանուշակագույն ախտահանման կարիքները: