UV-C LED pielietojumi ūdens dezinfekcijā

Dažādas ūdens attīrīšanas tehnoloģijas, tostarp Uv ūdens dezinfekcija  ir izstrādāti, reaģējot uz pieaugošo pieprasījumu pēc tīra dzeramā ūdens. Pēdējos gados Ultraviolet-C (UV-C) LED tehnoloģija ir izraisījusi ievērojamu interesi par tās potenciālajiem pielietojumiem dzeramā ūdens attīrīšanā. Šai tehnoloģijai ir vairākas priekšrocības salīdzinājumā ar parastajām dzīvsudraba UV lampām, tostarp energoefektivitāte, zemākas ekspluatācijas izmaksas un mazāka ietekme uz vidi. Šajā rakstā ir sniegts visaptverošs ceļvedis par UV-C LED lietojumiem dzeramā ūdens attīrīšanā.

UV-C LED tehnoloģija

UV-C starojums ir elektromagnētiskā starojuma veids ar viļņa garumu no 200 līdz 280 nanometriem. Likvidējot mikroorganismu, piemēram, baktēriju, vīrusu un vienšūņu DNS, tas ir ļoti efektīvs ūdens dezinfekcijā. Tradicionālās UV lampas rada UV-C starojumu, izmantojot dzīvsudraba tvaikus. Dzīvsudraba lampām ir vairāki trūkumi, tostarp liels enerģijas patēriņš, vides apdraudējumi un nepieciešamība periodiski nomainīt.

Turpretim UV-C LED tehnoloģija izmanto pusvadītāju materiālu, lai radītu UV-C starojumu. Gaismas diodes ir energoefektīvākas un kalpo ilgāk nekā parastās UV spuldzes. Turklāt šīs gaismas diodes nesatur dzīvsudrabu, padarot tās videi labvēlīgākas. Turklāt tos var veidot tā, lai tie izstaro noteiktu viļņa garumu, ļaujot labāk kontrolēt dezinfekcijas procesu.

UV-C gaismas diožu pielietojums dzeramā ūdens attīrīšanā

UV-C LED tehnoloģijai ir vairāki pielietojumi dzeramā ūdens attīrīšanā, tostarp:

Dezinfekcija

Dezinfekcija ir visizplatītākais šīs tehnoloģijas pielietojums dzeramā ūdens attīrīšanā. Tas ir efektīvāks par citiem Uv ūdens dezinfekcija UV-C starojums ir ārkārtīgi efektīvs, iznīcinot mikroorganismu, piemēram, baktēriju, vīrusu un vienšūņu DNS, padarot tos nespējīgus vairoties un ievainot. UV-C starojums iekļūst mikroorganismu šūnu membrānās un bojā to DNS, neļaujot tiem vairoties un izplatīties slimībām.

UV-C starojums nerada kaitīgus dezinfekcijas blakusproduktus (DBP) un nemaina ūdens garšu, krāsu vai smaržu, atšķirībā no hlora, ko parasti izmanto ūdens dezinfekcijai. UV-C starojums ir īpaši efektīvs pret hlorizturīgiem ūdens patogēniem, piemēram, Cryptosporidium un Giardia. UV-C LED sistēmas var izstrādāt tā, lai nodrošinātu efektīvai ūdens dezinfekcijai nepieciešamo devu.

TOC samazinājums

Ūdens kopējais organiskais ogleklis (TOC) ir tā organiskā satura rādītājs. Augsta TOC koncentrācija var izraisīt DBP veidošanos, kas ir kaitīga cilvēka veselībai. Sadalot organiskos savienojumus mazākās, mazāk kaitīgās molekulās, UV-C LED tehnoloģiju var izmantot, lai samazinātu TOC līmeni ūdenī. UV-C starojums var nojaukt ķīmiskās saites organiskajos savienojumos, kā rezultātā veidojas mazāk bīstamas, vienkāršākas molekulas.

UV-C LED tehnoloģija ir īpaši efektīva humīnskābes un fulvoskābes atdalīšanai, kuras ir ļoti grūti izvadīt ar tradicionālajām ārstēšanas metodēm. Šo organisko savienojumu klātbūtne virszemes ūdeņos var veicināt DBP veidošanos. Samazinot TOC līmeni ūdenī, UV-C LED tehnoloģija var palīdzēt novērst bīstamu DBP veidošanos.

Garšas un smaržas pārvaldība

UV-C LED tehnoloģiju var izmantot, lai kontrolētu ūdens garšu un smaržu, likvidējot organiskos savienojumus, kas ir atbildīgi par šīm īpašībām. Atsevišķi organiski savienojumi, tostarp ģeosmīns un 2-metilizoborneols (MIB), ir atbildīgi par ūdens piezemēto un appelējušo garšu un smaržu. Šos organiskos savienojumus var noārdīt starojuma ietekmē, tādējādi uzlabojot ūdens garšu un smaržu.

Šī tehnoloģija ir īpaši efektīva ūdens attīrīšanā ar lielu ģeosmīna un MIB koncentrāciju, ko ir grūti novērst ar tradicionālajām attīrīšanas metodēm. Regulējot ūdens garšu un smaržu, tas var palielināt patērētāju uzticību dzeramā ūdens kvalitātei.

Uzlabotie oksidācijas procesi (AOP)

Kopā ar progresīviem oksidācijas procesiem (AOP) UV-C LED tehnoloģiju var izmantot, lai attīrītu ūdeni, kas satur noturīgus organiskos piesārņotājus (POP). AOP ir saistīta ar ļoti reaģējošu hidroksilgrupu veidošanos, kas sarežģītus organiskos savienojumus var sadalīt vienkāršākos, mazāk bīstamās molekulās. Šo tehnoloģiju var izmantot, lai radītu UV-C starojumu, kas nepieciešams, lai aktivizētu AOP.

UV-C LED tehnoloģijas un AOP kombinācija var būt īpaši efektīva ūdens attīrīšanai, kas satur medikamentus, personīgās higiēnas līdzekļus un citus jaunus piesārņotājus, kurus nevar efektīvi noņemt ar tradicionālajām apstrādes metodēm. Īpaši piemērojams vietās, kur cilvēka darbība ietekmē ūdens avotus, piemēram, pilsētu teritorijās.

UV-C LED sistēmas projektēšanas apsvērumi

Lai izstrādātu UV-C LED sistēmu dzeramā ūdens attīrīšanai, ir rūpīgi jāapsver vairāki faktori, tostarp:

UV-C LED izeja

Tas ir būtisks faktors, kas nosaka sistēmas efektivitāti ūdens dezinfekcijā. Sistēmas jaudu parasti mēra milivatos (mW) uz kvadrātcentimetru (cm2), un to nosaka izmantoto UV-C gaismas diožu skaits un veids.

Lai nodrošinātu atbilstošu emisiju, ir svarīgi izvēlēties augstas kvalitātes UV-C gaismas diodes, kas ir īpaši izstrādātas ūdens attīrīšanas vajadzībām. Sistēmā izmantoto gaismas diožu skaitam jābūt pietiekamam, lai nodrošinātu vēlamo spilgtumu pie vēlamā plūsmas ātruma. Palieliniet kopējo spilgtumu, palielinot LED skaitu vai izmantojot gaismas diodes ar lielāku jaudu.

Viļņa garums

UV-C starojuma viļņa garums ir izšķirošs faktors, kas nosaka tā efektivitāti ūdens dezinfekcijā. Optimālais dezinfekcijas viļņa garums ir aptuveni 254 nm, lai gan efektīvi var būt arī viļņu garumi no 200 līdz 280 nm. UV-C gaismas diodēm jāizstaro gaisma paredzētajā viļņa garumā.

Gaismas diožu ražošanā izmantotais materiāls, materiāla dopings un LED mikroshēmas dizains var ietekmēt UV-C starojuma viļņa garumu. Ir svarīgi izvēlēties UV-C gaismas diodes, kas izstaro starojumu vēlamajā viļņa garumā, un pārbaudīt viļņa garumu, izmantojot atbilstošas ​​testēšanas metodes.

Tilpuma plūsmas ātrums

Ūdens caurlaidības ātrums caur UV-C LED sistēmu ir būtisks faktors sistēmas efektivitātes noteikšanā. Lai sasniegtu vēlamo dezinfekcijas līmeni, sistēmai jābūt konstruētai tā, lai viss ūdens tiktu pakļauts UV-C starojumam uz atbilstošu laiku.

Lai nodrošinātu pietiekamu ekspozīcijas laiku, ir svarīgi aprēķināt nepieciešamo kontakta laiku, pamatojoties uz plūsmas ātrumu, UV-C LED kameras garumu un UV-C gaismas diožu skaitu un izvietojumu. Izmantojot vārstus un sūkņus, plūsmas ātrumu var regulēt, lai ūdens plūsmas ātrums atbilstu LED sistēmas konstrukcijas parametriem.

Saziņas periods

Kontakta ilgums starp ūdeni un UV-C starojumu ir būtisks elements sistēmas efektivitātes noteikšanā. Kontakta laiku ietekmē plūsmas ātrums, UV-C LED kameras garums, kā arī UV-C gaismas diožu skaits un izvietojums.

UV-C LED kamerai jābūt konstruētai tā, lai nodrošinātu pietiekamu ekspozīcijas laiku ūdens dezinficēšanai. Kameras garuma regulēšana, lai sasniegtu vēlamo kontakta laiku. Turklāt UV-C gaismas diožu skaitu un novietojumu var mainīt, lai nodrošinātu, ka viss ūdens tiek pakļauts UV-C starojumam.

Sistēmas veiktspēja

UV-C LED sistēmas efektivitāte ir būtisks faktors, nosakot tās ekspluatācijas izdevumus. Sistēmai jābūt veidotai tā, lai maksimāli palielinātu efektivitāti, samazinot enerģijas patēriņu, samazinot uzturēšanas izdevumus un optimizējot tās izmantošanu.

Lai samazinātu enerģijas patēriņu, ir svarīgi izvēlēties energoefektīvas UV-C gaismas diodes un izveidot sistēmu tā, lai samazinātu siltuma zudumus. Sistēma jāprojektē tā, lai līdz minimumam samazinātu apkopes prasības, cita starpā iekļaujot augstas kvalitātes komponentus un automātiskus tīrīšanas mehānismus. Iekļaujot sensorus un vadības ierīces, lai uzraudzītu sistēmas veiktspēju un vajadzības gadījumā modificētu UV-C izvadi, var optimizēt UV-C gaismas diožu izmantošanu.

Sistēmas validācija

UV-C LED sistēmas efektivitāte ūdens dezinficēšanā ir jāapstiprina, izmantojot atbilstošas ​​pārbaudes metodes, piemēram, USEPA UVDGM (Ultraviolet Disinfection Guidance Manual) aprakstīto protokolu. Turklāt sistēma ir jākonstruē tā, lai nodrošinātu atbilstību piemērojamām normatīvajām prasībām, piemēram, Droša dzeramā ūdens likumam.

Lai apstiprinātu UV-C LED sistēmas efektivitāti, ir svarīgi veikt nepieciešamās pārbaudes, izmantojot standartizētus protokolus, lai nodrošinātu, ka sistēma atbilst nepieciešamajiem dezinfekcijas standartiem. Lai nodrošinātu, ka attīrītais ūdens ir drošs lietošanai pārtikā, sistēmai jābūt izstrādātai tā, lai tā atbilstu visām piemērojamajām normatīvajām prasībām.

Bottom Line

UV-C LED tehnoloģija piedāvā vairākas priekšrocības salīdzinājumā ar parastajām UV lampām dzeramā ūdens attīrīšanai, tostarp lielāku energoefektivitāti, zemākas ekspluatācijas izmaksas un mazāku ietekmi uz vidi. Šī tehnoloģija ir ārkārtīgi efektīva ūdens dezinficēšanai un TOC līmeņa, garšas un smaržas regulēšanai. To var iegūt formā UV LED diožu ražotāji patīk Tianhui Electric

Izstrādājot UV-C LED sistēmu dzeramā ūdens attīrīšanai, rūpīgi jāapsver vairāki faktori, tostarp UV-C LED izvade, viļņa garums, plūsmas ātrums, kontakta ilgums, sistēmas efektivitāte un sistēmas validācija. Vairāki gadījumu pētījumi ir pierādījuši UV-C LED tehnoloģijas efektivitāti dzeramā ūdens attīrīšanā, un ir sagaidāms, ka nākamajos gados šī tehnoloģija iegūs plašāku atzinību.

Tiem, kas interesējas par ieviešanu UV ūdens dezinfekcija n gaisa un ūdens apstrādes vajadzībām ieteicams sadarboties ar tādu cienījamu UV LED moduļu un diožu ražotāju kā Tianhui Electric. Sazinoties Tianhui Electric ,a Uv led ražotāji  Jūs varat uzzināt vairāk par viņu produktiem un ieplānot konsultāciju, lai apspriestu savas UV dezinfekcijas vajadzības.