Хэт ягаан туяаны ариутгал нь вирус, бактери, эгэл биет зэрэг бичил биетнийг устгах, идэвхгүйжүүлэхийн тулд хэт ягаан туяаг ашиглан усыг цэвэршүүлэх арга юм. Энэ процессыг ихэвчлэн ус цэвэрлэх байгууламж, усан сан болон усны чанарт анхаарал хандуулдаг бусад орчинд ашигладаг.

Ус цэвэршүүлэхэд хэт ягаан туяаны ариутгалын үр нөлөө нь байнгын маргаан, судалгааны сэдэв юм. Хэт ягаан туяаны ариутгал нь усан дахь хортой бичил биетний түвшинг бууруулахад өндөр үр дүнтэй болохыг олон судалгаагаар нотолсон боловч энэхүү цэвэршүүлэх аргад зарим хязгаарлалтууд байдаг.

Энэ нийтлэл нь хэт ягаан туяаны ариутгалын цаадах шинжлэх ухааныг судалж, усыг цэвэршүүлэхэд түүний үр дүнтэй ба эсрэг нотолгоог судлах болно. Үргэлжлүүлэн уншина уу!

Хэт ягаан туяаны ариутгал хэрхэн ажилладаг

Хэт ягаан туяаны усыг халдваргүйжүүлэх нь бактери, вирус, эгэл биетэн зэрэг бичил биетүүдийг устгах эсвэл идэвхгүйжүүлэхэд хэт ягаан туяаг ашигладаг. Энэ нь усыг хэт ягаан туяаны тодорхой долгионы урт, ихэвчлэн 260-280 нанометр (нм)-д үзүүлэх замаар хийгддэг. Энэ долгионы уртад хэт ягаан туяа нь бичил биетний удамшлын материалыг (ДНХ эсвэл РНХ) эвдэж, нөхөн үржих, амьдрах боломжгүй болгодог.

Ариутгах системд ашигладаг хэт ягаан туяаны гэрлийн эх үүсвэр нь 260-280 нм долгионы урттай хэт ягаан туяаны C гэрлийг ялгаруулдаг нам даралтын эсвэл дунд даралтын мөнгөн усны уурын чийдэн байж болно. Ус нь хэт ягаан туяаны чийдэнг агуулсан тасалгаанд дамжих ба бичил биетүүд урсан өнгөрөхдөө хэт ягаан туяанд өртдөг. Усны хэт ягаан туяанд өртөх хугацаа, гэрлийн эрч хүч нь ариутгалын үйл явцын үр нөлөөг тодорхойлох чухал хүчин зүйл юм.

Хэт ягаан туяаны ариутгал нь уснаас физик болон химийн хольцыг арилгадаггүй гэдгийг анхаарах нь чухал юм. Энэ нь зөвхөн бичил биетнийг устгадаг. Тиймээс хэт ягаан туяаны усыг халдваргүйжүүлэх нь ихэвчлэн шүүлтүүр эсвэл химийн боловсруулалт гэх мэт бусад цэвэршүүлэх аргуудтай хамт хэрэглэгддэг.

Хэт ягаан туяаны ариутгал нь усан дахь бичил биетнийг устгах, идэвхгүйжүүлэхэд хэт ягаан туяаг ашигладаг физик процесс юм. Энэ нь хортой бичил биетнийг үр дүнтэй устгадаг боловч бусад төрлийн хольцыг уснаас зайлуулдаггүй.

Усан дээрх хэт ягаан туяаны ариутгалын үр нөлөө

Усан дээрх хэт ягаан туяаны ариутгалын үр нөлөө нь байнгын судалгаа, маргааны сэдэв юм. Хэт ягаан туяаны ариутгал нь усан дахь хортой бичил биетнийг үр дүнтэй бууруулдаг болохыг олон судалгаагаар харуулсан. Жишээлбэл, "Ус ба эрүүл мэндийн сэтгүүл"-д хэвлэгдсэн, хэвлэгдсэн судалгаагаар хэт ягаан туяаны ариутгал нь нийт колиформын түвшинг бууруулж, E. coli 99.99% усанд агуулагддаг. Хэрэглээний микробиологийн сэтгүүлд хэвлэгдсэн өөр нэг судалгаагаар хэт ягаан туяаны усаар халдваргүйжүүлэх нь усаар дамждаг нийтлэг эмгэг төрүүлэгч Cryptosporidium oocyst-ийн 99.99% -ийг идэвхгүй болгодог болохыг тогтоожээ.

Гэсэн хэдий ч хэт ягаан туяаны ариутгалын үр нөлөө нь хэд хэдэн хүчин зүйлээс хамаарч өөр өөр байж болно. Нэг чухал хүчин зүйл бол хэт ягаан туяаны гэрлийн эрчим юм. Өндөр эрчимтэй байх тусам ариутгах үйл явц илүү үр дүнтэй байх болно. Гэсэн хэдий ч өндөр эрчимтэй байх нь системийн өртөгийг нэмэгдүүлдэг.

Өөр нэг чухал хүчин зүйл бол усан дахь бичил биетний төрөл юм. Зарим бичил биетүүд, тухайлбал Cryptosporidium oocysts нь хэт ягаан туяаны ариутгалд бусдаас илүү тэсвэртэй байдаг.

Нэмж дурдахад, хэт ягаан туяаны ариутгалын үр нөлөө нь усанд ууссан бодис эсвэл ууссан эрдэс бодис зэрэг бусад бодисууд нөлөөлж болно. Эдгээр бодисууд нь хэт ягаан туяаг шингээж эсвэл тарааж, үр нөлөөг нь бууруулдаг.

Хэт ягаан туяаны ариутгал нь усыг бүх бохирдлоос цэвэрлэхэд ашиглагдах арга биш гэдгийг дурдах нь зүйтэй. Хэт ягаан туяаны ариутгал нь бичил биетнийг үр дүнтэй устгадаг боловч уснаас хүнд металл, химийн бодис, ууссан эрдэс бодис зэрэг бусад хольцыг зайлуулдаггүй.

Тиймээс хэт ягаан туяаны ариутгалыг ихэвчлэн шүүлтүүр, химийн боловсруулалт гэх мэт бусад цэвэршүүлэх аргуудтай хамт хэрэглэдэг.

Хэт ягаан туяаны ариутгал нь усан дахь хортой бичил биетний түвшинг бууруулах өндөр үр дүнтэй болохыг олон судалгаагаар харуулсан боловч үр нөлөө нь хэд хэдэн хүчин зүйлээс хамаарч өөр өөр байдаг.:

·  Хэт ягаан туяаны эрчим

·  Бичил биетний төрөл

·  Усан дахь бусад бодисууд байгаа эсэх

·  Өртөх хугацаа

Хэт ягаан туяаны ариутгалын хязгаарлалт

Хэт ягаан туяаны ариутгал нь усыг цэвэршүүлэхэд өргөн хэрэглэгддэг арга боловч зарим хязгаарлалтыг анхаарч үзэх хэрэгтэй. Хэт ягаан туяаны ариутгалын гол хязгаарлалтуудын зарим нь дараахь зүйлийг агуулдаг:

Хэт ягаан туяаны эрчим

Хэт ягаан туяаны ариутгалын үр нөлөө нь хэт ягаан туяаны гэрлийн эрчмээс шууд хамаардаг. Өндөр эрчимтэй байх тусам ариутгах үйл явц илүү үр дүнтэй байх болно. Гэсэн хэдий ч өндөр эрчимтэй хэт ягаан туяаны системийг худалдан авах, ажиллуулахад үнэтэй байдаг.

Хэт ягаан туяаны туяа нь хэт ягаан туяаны ариутгалын үр дүнд нөлөөлдөг гол хүчин зүйл юм. Хэт ягаан туяаны гэрлийн эрчмийг нэг см квадрат тутамд микроваттаар хэмждэг.μВ/см²) ба хэт ягаан туяаны бичил биетнийг идэвхгүйжүүлэх чадвартай шууд холбоотой.

Өндөр эрчимтэй хэт ягаан туяаны удирддаг модуль нь ихэвчлэн бичил биетний өндөр түвшин эсвэл усны булингаршил ихтэй хэрэглээнд шаардлагатай байдаг. Эдгээр системийг худалдан авах, ажиллуулахад өндөр өртөгтэй байж болох тул шаардлагатай хэт ягаан туяаны хүчийг бий болгохын тулд илүү том хэт ягаан туяа, илүү хүчирхэг тогтворжуулагч шаардлагатай байдаг.

Нөгөөтэйгүүр, бага эрчимтэй хэт ягаан туяаны системийг ус нь бичил биетний агууламж багатай эсвэл харьцангуй тунгалаг орчинд ашиглахад ашиглаж болно. Эдгээр системүүд нь бага өртөгтэй бөгөөд жижиг хэмжээтэй байхыг шаарддаг Хэт ягаан туяаны гэрэлтдэг модуль ба бага чадалтай тогтворжуулагч.

Гэсэн хэдий ч хэт ягаан туяаны удирддаг модуль дангаараа хэт ягаан туяаны ариутгалын үр нөлөөнд нөлөөлдөг цорын ганц хүчин зүйл биш гэдгийг анхаарах нь чухал юм. Усанд агуулагдах бичил биетний төрөл, усны температур, бусад бодис байгаа эсэх зэрэг бусад хүчин зүйлүүд нь ариутгалын үйл явцын үр дүнд нөлөөлдөг.

Бичил биетний эсэргүүцэл

Зарим бичил биетүүд, тухайлбал Cryptosporidium oocysts нь хэт ягаан туяаны ариутгалд бусдаас илүү тэсвэртэй байдаг. Энэ нь хэт ягаан туяаны усыг ариутгах нь зарим төрлийн бичил биетнийг уснаас үр дүнтэй устгаж чадахгүй гэсэн үг юм.

Бичил биетний эсэргүүцэл нь хэт ягаан туяаны ариутгалын хязгаарлалтуудын нэг юм. Зарим бичил биетүүд, тухайлбал Cryptosporidium oocysts нь хэт ягаан туяаны ариутгалд бусдаас илүү тэсвэртэй байдаг. Энэ нь хэт ягаан туяаны ариутгал нь зарим төрлийн бичил биетнийг уснаас үр дүнтэй устгаж чадахгүй гэсэн үг юм.

Зарим бичил биетүүд хэт ягаан туяаны ариутгалд илүү тэсвэртэй байдаг шалтгаануудын нэг нь тэдний хамгаалалтын гаднах давхарга юм. Жишээлбэл, Cryptosporidium oocyst нь бичил биетний генетикийн материалыг хэт ягаан туяагаар удирддаг модулиас хамгаалдаг зузаан ханатай тул идэвхгүй болгоход илүү төвөгтэй болгодог.

Өөр нэг шалтгаан нь зарим бичил биетүүд удамшлын материалаа хэт ягаан туяанд гэмтсэний дараа нөхөн сэргээж, ариутгах процессыг даван туулах боломжийг олгодог.

Нэмж дурдахад бичил биетний хэт ягаан туяаны ариутгалд тэсвэртэй байдал нь усанд ууссан эрдэс бодис, органик бодис зэрэг бусад бодисуудаар нэмэгддэг. Эдгээр бодисууд нь хэт ягаан туяаг шингээж, тарааж, үр нөлөөг нь бууруулж, бичил биетнийг хамгаалах нөлөө үзүүлдэг.

Ашиглах нь чухал Хэт ягаан туяаны туяа үйлдвэрлэгчид өндөр эрчимтэй, удаан хугацаагаар өртөх эсвэл хэт ягаан туяаны болон бусад цэвэршүүлэх аргуудыг хослуулан хэрэглэнэ. Цаашилбал, усны чанарыг тогтмол хянаж, тодорхой бичил биетэн байгаа эсэхийг шалгаж, эмчилгээгээ тохируулах нь чухал юм.

Усны чанар

Хэт ягаан туяаны ариутгалын үр нөлөө нь цэвэршүүлж буй усны чанарт нөлөөлж болно. Усан дахь түдгэлзүүлсэн бодис, ууссан эрдэс бодис болон бусад бодисууд нь хэт ягаан туяаг шингээж, тарааж, үр нөлөөг нь бууруулдаг. Тиймээс хэт ягаан туяагаар ариутгахаас өмнө ийм хольцыг арилгахын тулд усыг урьдчилан эмчлэх шаардлагатай.

Усны чанар нь хэт ягаан туяаны ариутгалын үр нөлөөнд нөлөөлдөг гол хүчин зүйлүүдийн нэг юм. Цэвэршүүлсэн усны чанар нь бичил биетнийг идэвхгүйжүүлэхийн тулд хэт ягаан туяаны модулиудад ихээхэн нөлөөлдөг.

Хэт ягаан туяаны усыг халдваргүйжүүлэхэд усны чанарт нөлөөлөх гол арга замуудын нэг нь усанд ууссан эсвэл ууссан эрдэс бодис агуулагдах явдал юм. Эдгээр бодисууд нь хэт ягаан туяаг шингээж эсвэл тарааж, үр нөлөөг нь бууруулдаг. Мөн түдгэлзүүлсэн бодис нь бичил биетнийг хэт ягаан туяанаас хамгаалж, ариутгах үйл явцын үр нөлөөг бууруулдаг.

Эцэст нь, замаг, ялзмаг, фульвик хүчил, ууссан органик зэрэг усан дахь органик бодисууд нь хэт ягаан туяаг шингээж, ариутгах үйл явцын үр нөлөөг бууруулдаг.

Засвар үйлчилгээ

Хэт ягаан туяаны ариутгалын систем нь оновчтой ажиллахын тулд байнгын засвар үйлчилгээ шаарддаг. Үүнд хэт ягаан туяаны чийдэнг цэвэрлэх, ашиглалтын хугацаа дуусахад нь солих, усны урсгал, температурыг хянах зэрэг орно.

Засвар үйлчилгээ нь хэт ягаан туяаны ариутгалын чухал хэсэг юм. Хэт ягаан туяаны ариутгалын систем нь оновчтой ажиллахын тулд байнгын засвар үйлчилгээ шаарддаг. Засвар үйлчилгээг үл тоомсорлох нь ариутгалын үйл явцын үр нөлөөг бууруулж, улмаар системд гэмтэл учруулж болзошгүй юм.

Хэт ягаан туяаны ариутгалын системд хийх шаардлагатай засвар үйлчилгээний гол ажлуудын зарим нь орно:

Хэт ягаан туяаны чийдэнг цэвэрлэх

Хэт ягаан туяаны чийдэнг шороо болон бусад бохирдуулагчийг арилгахын тулд тогтмол цэвэрлэж байх шаардлагатай. Үүнийг дэнлүүг цэвэр, хуурай даавуугаар арчих замаар хийж болно.

Хэт ягаан туяаны чийдэнг солих

Хэт ягаан туяаны удирддаг модулийн ашиглалтын хугацаа хязгаарлагдмал тул үе үе солих шаардлагатай. Дэнлүүний ашиглалтын хугацаа нь чийдэнгийн төрөл, ашиглалтын эрчмээс хамаарна.

Усны урсгал, температурыг хянах

Системийг санал болгосон параметрийн хүрээнд ажиллуулахын тулд усны урсгал, температурыг тогтмол хянаж байх ёстой. Үүнийг урсгал хэмжигч болон температур мэдрэгч ашиглан хийж болно.

Усны туршилт

Систем нь бичил биетнийг үр дүнтэй идэвхгүйжүүлэхийн тулд усыг тогтмол шалгаж байх ёстой. Үүнийг усны чанарын шинжилгээний иж бүрдэл ашиглан хийх эсвэл дээжийг лабораторид шинжилгээнд илгээх боломжтой.

Системийн шалгалт

Системийг гэмтэл, элэгдэлд орсон эсэхийг тогтмол шалгаж байх ёстой. Энэ нь системийн үр ашигт нөлөөлж болзошгүй гоожиж, хагарал, бусад асуудлыг шалгах зэрэг багтана.

Засвар үйлчилгээний хуваарийн талаар үйлдвэрлэгчийн зөвлөмжийг дагаж мөрдөх нь чухал юм. Засвар үйлчилгээг үл тоомсорлох нь ариутгалын үйл явцын үр нөлөөг бууруулж, улмаар системд гэмтэл учруулж болзошгүй юм.

Тун

Хэт ягаан туяаны ариутгал нь бичил биетнийг идэвхгүйжүүлэхийн тулд хэт ягаан туяаны гэрлийн тодорхой тунг шаарддаг; Хэрэв тун хангалтгүй эсвэл бичил биетүүд тэсвэртэй бол систем нь үр дүнгүй байж болно.

Зардал

Хэт ягаан туяаны ариутгалын системийг ялангуяа өндөр эрчимтэй систем шаардлагатай бол худалдан авах, суурилуулах нь үнэтэй байж болно. Энэ нь хэт ягаан туяаны ариутгалыг зарим байгууллага эсвэл олон нийтэд хүртээмжгүй болгож болзошгүй юм.

Байршил

Хэт ягаан туяаны ариутгалын систем нь цахилгаан эрчим хүч шаарддаг бөгөөд алслагдсан эсвэл сүлжээнээс гадуур суурилуулах нь практик эсвэл боломжгүй байж болно. Энэ нь зарим нийгэмлэг эсвэл байгууллагуудад хэт ягаан туяаны ариутгалын хүртээмжийг хязгаарлаж болзошгүй юм.

Хэт ягаан туяа шингээх хольц

Замаг, ялзмагийн болон фульвийн хүчил, ууссан органик бодис, зарим эрдэс бодис зэрэг зарим хольц нь хэт ягаан туяаг шингээж, ариутгах үйл явцын үр нөлөөг бууруулдаг.

Тасралтгүй урсгал

Хэт ягаан туяаны ариутгалын систем нь үр дүнтэй байхын тулд тогтмол усны урсгалд тулгуурладаг. Энэ нь усны урсгал тасалдсан тохиолдолд систем нь усыг ариутгах боломжгүй болно гэсэн үг юм.

Бүтээгдэхүүнээр

Хэт ягаан туяаны үйлдвэрлэгчид хлорын давхар исэл, гидроксил радикал гэх мэт бүтээгдэхүүнийг бий болгож, зохих ёсоор харьцахгүй бол байгаль орчинд хор хөнөөл учруулж болзошгүй юм.

UV-A ба UV-B

Хэт ягаан туяаны ариутгалын систем нь ихэвчлэн хэт ягаан туяаны C гэрлийг ашигладаг бөгөөд энэ нь бичил биетнийг устгахад хамгийн үр дүнтэй байдаг. Хэт ягаан туяаны удирддаг модулиуд бичил биетнийг устгахад үр дүн багатай UV-A болон UV-B гэрлийг мөн ялгаруулж болно. Энэ нь ариутгалын үйл явцын ерөнхий үр нөлөөг бууруулж чадна.

Цаашилбал, хэт ягаан туяаны ариутгал нь усыг цэвэршүүлэх үр дүнтэй арга боловч зарим хязгаарлалттай байдаг. Үүнд өндөр эрчимтэй хэт ягаан туяаны системийн хэрэгцээ, бичил биетний эсэргүүцэл, усны чанарт үзүүлэх нөлөөлөл, байнгын засвар үйлчилгээ хийх хэрэгцээ, шаардагдах тун, системийн өртөг зэрэг орно. Хэт ягаан туяаны ариутгалыг ус цэвэршүүлэх арга болгон ашиглах эсэхээ шийдэхдээ эдгээр хязгаарлалтыг анхаарч үзэх хэрэгтэй.

Дүгнэлт ба цаашид анхаарах зүйлс

Хэт ягаан туяаны ариутгал нь усыг цэвэршүүлэхэд өргөн хэрэглэгддэг арга бөгөөд усан дахь хортой бичил биетний хэмжээг бууруулах үр дүнтэй арга юм. Гэсэн хэдий ч энэ нь бас анхаарах ёстой зарим хязгаарлалттай байдаг. Эдгээр хязгаарлалтууд нь өндөр эрчимтэй хэт ягаан туяаны удирддаг үйлдвэрлэгчдийн хэрэгцээ, бичил биетний эсэргүүцэл, усны чанарт үзүүлэх нөлөөлөл, байнгын засвар үйлчилгээ хийх хэрэгцээ, шаардагдах тун, системийн өртөг зэрэг орно.

Хэт ягаан туяаны ариутгалыг шүүх, химийн эмчилгээ гэх мэт бусад цэвэршүүлэх аргуудтай хослуулан хэрэглэх нь чухал юм. Энэ нь уснаас бусад төрлийн хольцыг зайлуулах, ариутгах үйл явцын ерөнхий үр нөлөөг нэмэгдүүлэхэд тусална.

Цаашилбал, хэт ягаан туяаны усыг халдваргүйжүүлэх технологийн судалгаа, хөгжүүлэлт үргэлжилж байгаа бөгөөд хэт ягаан туяаны LED систем, усыг урьдчилан цэвэрлэх дэвшилтэт аргууд зэрэг шинэ үр дүн нь ирээдүйд системийн үр ашгийг дээшлүүлж, өртөгийг бууруулах төлөвтэй байна.

Эцэст нь хэлэхэд, хэт ягаан туяаны усыг ариутгах нь усыг цэвэршүүлэх үр дүнтэй арга боловч зарим хязгаарлалттай байдаг. Цаашид энэ чиглэлээр судалгаа, боловсруулалт хийснээр системийн үр ашгийг дээшлүүлж, зардлыг бууруулж, олон нийт, байгууллагуудад илүү хүртээмжтэй болгоно гэж үзэж байна.