पाणी निर्जंतुकीकरण मध्ये UV-C LED अनुप्रयोग

यासह विविध जल उपचार तंत्रज्ञान यु. वी.  शुद्ध पिण्याच्या पाण्याच्या वाढत्या मागणीला प्रतिसाद म्हणून विकसित केले गेले आहेत. अलिकडच्या वर्षांत, अल्ट्राव्हायोलेट-सी (UV-C) LED तंत्रज्ञानाने पिण्यायोग्य पाणी उपचारांमध्ये त्याच्या संभाव्य अनुप्रयोगांसाठी लक्षणीय रस मिळवला आहे. पारंपारिक पारा-आधारित यूव्ही दिव्यांच्या तुलनेत या तंत्रज्ञानाचे अनेक फायदे आहेत, ज्यात ऊर्जा कार्यक्षमता, कमी परिचालन खर्च आणि लहान पर्यावरणीय पाऊलखुणा यांचा समावेश आहे. हा लेख पिण्यायोग्य पाण्याच्या उपायामध्ये UV-C LED ऍप्लिकेशन्ससाठी सर्वसमावेशक मार्गदर्शक प्रदान करतो.

UV-C LED तंत्रज्ञान

UV-C किरणोत्सर्ग हा इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक रेडिएशनचा एक प्रकार आहे ज्याची तरंगलांबी 200 ते 280 नॅनोमीटर असते. जीवाणू, विषाणू आणि प्रोटोझोआ सारख्या सूक्ष्मजीवांचे डीएनए काढून टाकून, ते पाण्याचे निर्जंतुकीकरण करण्यासाठी अत्यंत प्रभावी आहे. पारंपारिक UV दिवे पारा वाष्प वापरून UV-C विकिरण तयार करतात. पारा-आधारित दिव्यांमध्ये अनेक तोटे आहेत, ज्यामध्ये उच्च ऊर्जा वापर, पर्यावरणीय धोके आणि नियतकालिक बदलण्याची गरज यांचा समावेश आहे.

याउलट, UV-C LED तंत्रज्ञान UV-C रेडिएशन निर्माण करण्यासाठी अर्धसंवाहक सामग्री वापरते. LEDs जास्त ऊर्जा-कार्यक्षम असतात आणि पारंपारिक UV दिव्यांपेक्षा जास्त काळ टिकतात. याव्यतिरिक्त, हे LEDs पारा-मुक्त आहेत, ज्यामुळे ते अधिक पर्यावरणास अनुकूल आहेत. याव्यतिरिक्त, ते एका विशिष्ट तरंगलांबीतून बाहेर पडण्यासाठी डिझाइन केले जाऊ शकतात, ज्यामुळे निर्जंतुकीकरण प्रक्रियेवर अधिक नियंत्रण ठेवता येते.

पेयजल उपचारांमध्ये UV-C LEDs चे ऍप्लिकेशन

UV-C LED तंत्रज्ञानामध्ये पिण्यायोग्य पाण्याच्या उपचारांमध्ये अनेक अनुप्रयोग आहेत, यासह:

निर्जंतुकीकरण

निर्जंतुकीकरण हे पिण्याच्या पाण्याच्या उपायांमध्ये या तंत्रज्ञानाचा सर्वात सामान्य वापर आहे. हे इतरांपेक्षा अधिक प्रभावी आहे यु. वी. अतिनील-सी विकिरण जीवाणू, विषाणू आणि प्रोटोझोआ यांसारख्या सूक्ष्मजीवांचे डीएनए नष्ट करण्यासाठी अपवादात्मकपणे प्रभावी आहे, ज्यामुळे ते पुनरुत्पादन आणि दुखापत करण्यास अक्षम आहेत. अतिनील-सी किरणोत्सर्ग सूक्ष्मजीवांच्या पेशींच्या पडद्यामध्ये प्रवेश करते आणि त्यांच्या डीएनएला नुकसान पोहोचवते, ज्यामुळे त्यांना रोगाची प्रतिकृती बनवण्यापासून आणि पसरण्यापासून प्रतिबंधित होते.

UV-C रेडिएशन हानिकारक निर्जंतुकीकरण उप-उत्पादने (DBPs) तयार करत नाही आणि क्लोरीनच्या विपरीत, पाण्याची चव, रंग किंवा गंध बदलत नाही, जे सामान्यतः पाण्याच्या निर्जंतुकीकरणासाठी वापरले जाते. क्रिप्टोस्पोरिडियम आणि जिआर्डिया सारख्या क्लोरीन-प्रतिरोधक जलजन्य रोगजनकांवर अतिनील-सी विकिरण विशेषतः प्रभावी आहे. UV-C LED प्रणाली प्रभावी पाणी निर्जंतुकीकरणासाठी आवश्यक डोस वितरीत करण्यासाठी डिझाइन केल्या जाऊ शकतात.

TOC कमी

पाण्याचे एकूण सेंद्रिय कार्बन (TOC) हे त्यातील सेंद्रिय सामग्रीचे मोजमाप आहे. TOC च्या उच्च सांद्रतेमुळे DBPs तयार होऊ शकतात, जे मानवी आरोग्यासाठी हानिकारक आहेत. सेंद्रिय संयुगे लहान, कमी हानिकारक रेणूंमध्ये मोडून, ​​पाण्यातील TOC पातळी कमी करण्यासाठी UV-C LED तंत्रज्ञानाचा वापर केला जाऊ शकतो. अतिनील-सी किरणोत्सर्गामुळे सेंद्रिय संयुगातील रासायनिक बंध तुटू शकतात, परिणामी कमी घातक, साधे रेणू तयार होतात.

UV-C LED तंत्रज्ञान ह्युमिक आणि फुलविक ऍसिड काढून टाकण्यासाठी विशेषतः प्रभावी आहे, जे पारंपारिक उपचार पद्धतींनी काढून टाकणे अत्यंत कठीण आहे. पृष्ठभागावरील पाण्यात या सेंद्रिय संयुगेची उपस्थिती DBPs च्या निर्मितीस हातभार लावू शकते. पाण्यातील TOC ची पातळी कमी करून, UV-C LED तंत्रज्ञान घातक DBPs तयार होण्यास प्रतिबंध करण्यास मदत करू शकते.

चव आणि गंध व्यवस्थापन

या गुणांसाठी जबाबदार असलेल्या सेंद्रिय संयुगे काढून टाकून पाण्याची चव आणि गंध नियंत्रित करण्यासाठी UV-C LED तंत्रज्ञानाचा वापर केला जाऊ शकतो. जिओस्मिन आणि 2-मेथिलिसोबोर्निओल (एमआयबी) सह काही सेंद्रिय संयुगे पाण्याच्या मातीची आणि मऊ चव आणि गंधसाठी जबाबदार आहेत. हे सेंद्रिय संयुगे किरणोत्सर्गामुळे खराब होऊ शकतात, ज्यामुळे पाण्याची चव आणि गंध सुधारते.

हे तंत्रज्ञान विशेषतः जिओस्मिन आणि एमआयबीच्या मोठ्या प्रमाणावरील पाण्यावर उपचार करण्यासाठी प्रभावी आहे, जे पारंपारिक उपचार पद्धतींनी दूर करणे कठीण आहे. पाण्याची चव आणि गंध नियंत्रित करून, ते पिण्याच्या पाण्याच्या गुणवत्तेवर ग्राहकांचा विश्वास वाढवू शकते.

प्रगत ऑक्सीकरण प्रक्रिया (AOPs)

प्रगत ऑक्सिडेशन प्रक्रिया (AOPs) च्या संयोगाने, UV-C LED तंत्रज्ञानाचा वापर सतत सेंद्रिय प्रदूषक (POPs) असलेल्या पाण्याचे निराकरण करण्यासाठी केला जाऊ शकतो. AOPs मध्ये अत्यंत प्रतिक्रियाशील हायड्रॉक्सिल रॅडिकल्सचे उत्पादन समाविष्ट आहे, जे जटिल सेंद्रिय संयुगे सोप्या, कमी धोकादायक रेणूंमध्ये कमी करू शकतात. AOPs सक्रिय करण्यासाठी आवश्यक UV-C विकिरण तयार करण्यासाठी या तंत्रज्ञानाचा वापर केला जाऊ शकतो.

UV-C LED तंत्रज्ञान आणि AOP चे संयोजन विशेषतः औषधी, वैयक्तिक काळजी उत्पादने आणि पारंपारिक उपचार पद्धतींनी प्रभावीपणे काढले जाऊ शकत नाही अशा इतर उदयोन्मुख दूषित पाण्यावर उपचार करण्यासाठी प्रभावी ठरू शकते. विशेषत: ज्या भागात मानवी क्रियाकलापांचा जलस्रोतांवर परिणाम होतो, जसे की शहरी भागांमध्ये लागू.

यूव्ही-सी एलईडी सिस्टम डिझाइनसाठी विचार

पिण्याच्या पाण्याच्या प्रक्रियेसाठी UV-C LED प्रणालीची रचना करताना अनेक घटकांचा बारकाईने विचार करणे आवश्यक आहे, ज्यात:

UV-C LED आउटपुट

पाण्याचे निर्जंतुकीकरण करण्यासाठी प्रणालीच्या कार्यक्षमतेचा हा एक महत्त्वपूर्ण निर्धारक आहे. प्रणालीचे आउटपुट सामान्यत: मिलीवॅट्स (mW) प्रति चौरस सेंटीमीटर (cm2) मध्ये मोजले जाते आणि ते कार्यरत UV-C LEDs च्या संख्येने आणि प्रकारानुसार निर्धारित केले जाते.

पुरेसे उत्सर्जन सुनिश्चित करण्यासाठी, विशेषत: जल उपचार अनुप्रयोगांसाठी डिझाइन केलेले उच्च-गुणवत्तेचे UV-C LEDs निवडणे आवश्यक आहे. इच्छित प्रवाह दराने इच्छित चमक प्रदान करण्यासाठी सिस्टममध्ये वापरल्या जाणार्‍या एलईडीची संख्या पुरेशी असणे आवश्यक आहे. LEDs ची संख्या वाढवून किंवा जास्त शक्ती असलेले LEDs वापरून एकूण चमक वाढवा.

वेग दीर्घा

पाण्याचे निर्जंतुकीकरण करण्यासाठी त्याची परिणामकारकता ठरवण्यासाठी UV-C किरणोत्सर्गाची तरंगलांबी हा एक महत्त्वाचा घटक आहे. इष्टतम निर्जंतुकीकरण तरंगलांबी अंदाजे 254 nm आहे, जरी 200 आणि 280 nm मधील तरंगलांबी देखील प्रभावी असू शकते. UV-C LEDs ने इच्छित तरंगलांबीनुसार प्रकाश सोडला पाहिजे.

LEDs तयार करण्यासाठी वापरली जाणारी सामग्री, सामग्रीचे डोपिंग आणि LED चिपची रचना या सर्वांचा UV-C रेडिएशनच्या तरंगलांबीवर प्रभाव पडतो. इच्छित तरंगलांबीवर विकिरण सोडणारे UV-C LEDs निवडणे आणि योग्य चाचणी तंत्रांचा वापर करून तरंगलांबी सत्यापित करणे आवश्यक आहे.

व्हॉल्यूमेट्रिक प्रवाह दर

UV-C LED सिस्टीमद्वारे पाण्याचा प्रवाह दर प्रणालीची परिणामकारकता ठरवण्यासाठी एक महत्त्वपूर्ण घटक आहे. निर्जंतुकीकरणाची इच्छित पातळी पूर्ण करण्यासाठी, पुरेशा वेळेसाठी सर्व पाणी अतिनील-सी किरणोत्सर्गाच्या संपर्कात येण्यासाठी प्रणालीची रचना करणे आवश्यक आहे.

पुरेसा एक्सपोजर वेळ सुनिश्चित करण्यासाठी, प्रवाह दर, UV-C LED चेंबरची लांबी आणि UV-C LEDs ची संख्या आणि स्थान यावर आधारित आवश्यक संपर्क वेळ मोजणे आवश्यक आहे. वाल्व आणि पंप वापरून, LED प्रणालीच्या डिझाइन पॅरामीटर्समध्ये पाण्याचा प्रवाह दर ठेवण्यासाठी प्रवाह दर नियंत्रित केला जाऊ शकतो.

संपर्क कालावधी

पाणी आणि UV-C विकिरण यांच्यातील संपर्क कालावधी हा प्रणालीची परिणामकारकता ठरवण्यासाठी एक महत्त्वाचा घटक आहे. संपर्क वेळ प्रवाह दर, UV-C LED चेंबरची लांबी, तसेच UV-C LEDs ची संख्या आणि प्लेसमेंट यामुळे प्रभावित होते.

UV-C LED चेंबर पाण्याचे निर्जंतुकीकरण करण्यासाठी पुरेसा एक्सपोजर वेळ प्रदान करण्यासाठी डिझाइन केलेले असणे आवश्यक आहे. इच्छित संपर्क वेळ पूर्ण करण्यासाठी चेंबरची लांबी समायोजित करणे. याव्यतिरिक्त, सर्व पाणी UV-C किरणोत्सर्गाच्या संपर्कात आहे याची खात्री करण्यासाठी UV-C LEDs ची संख्या आणि स्थान बदलले जाऊ शकते.

सिस्टम कामगिरी

UV-C LED सिस्टीमची कार्यक्षमता हे त्याचे ऑपरेटिंग खर्च ठरवण्यासाठी एक महत्त्वपूर्ण घटक आहे. ऊर्जेचा वापर कमी करून, देखभाल खर्च कमी करून आणि त्याचा वापर इष्टतम करून कार्यक्षमता वाढवण्यासाठी प्रणालीची रचना करणे आवश्यक आहे.

ऊर्जेचा वापर कमी करण्यासाठी, ऊर्जा-कार्यक्षम UV-C LEDs निवडणे आणि उष्णतेचे नुकसान कमी करण्यासाठी सिस्टमची रचना करणे आवश्यक आहे. इतर वैशिष्ट्यांसह उच्च-गुणवत्तेचे घटक आणि स्वयंचलित साफसफाईची यंत्रणा समाविष्ट करून देखभाल आवश्यकता कमी करण्यासाठी सिस्टमची रचना केली जावी. सिस्टीमच्या कार्यक्षमतेचे परीक्षण करण्यासाठी आणि आवश्यकतेनुसार UV-C आउटपुटमध्ये बदल करण्यासाठी सेन्सर आणि नियंत्रणे समाविष्ट केल्याने UV-C LEDs चा वापर ऑप्टिमाइझ होऊ शकतो.

प्रणाली प्रमाणीकरण

पाण्याचे निर्जंतुकीकरण करताना UV-C LED प्रणालीची परिणामकारकता योग्य चाचणी पद्धती वापरून प्रमाणित करणे आवश्यक आहे, जसे की USEPA UVDGM (अल्ट्राव्हायोलेट निर्जंतुकीकरण मार्गदर्शन पुस्तिका) मध्ये नमूद केलेला प्रोटोकॉल. याव्यतिरिक्त, सुरक्षित पेयजल कायदा सारख्या लागू नियामक आवश्यकतांचे पालन सुनिश्चित करण्यासाठी सिस्टम तयार करणे आवश्यक आहे.

UV-C LED प्रणालीची परिणामकारकता सत्यापित करण्यासाठी, प्रणाली आवश्यक निर्जंतुकीकरण मानके पूर्ण करते याची खात्री करण्यासाठी प्रमाणित प्रोटोकॉल वापरून आवश्यक चाचणी करणे आवश्यक आहे. शुद्ध केलेले पाणी मानवी वापरासाठी सुरक्षित आहे याची खात्री करण्यासाठी, प्रणाली सर्व लागू नियामक आवश्यकतांचे पालन करण्यासाठी डिझाइन केलेली असावी.

तळ ओळ

UV-C LED तंत्रज्ञान पिण्यायोग्य पाण्याच्या उपचारांसाठी पारंपारिक UV दिव्यांच्या तुलनेत अनेक फायदे देते, ज्यामध्ये जास्त ऊर्जा कार्यक्षमता, कमी ऑपरेटिंग खर्च आणि कमी पर्यावरणीय प्रभाव यांचा समावेश आहे. हे तंत्रज्ञान पाण्याचे निर्जंतुकीकरण आणि TOC पातळी, चव आणि गंध नियंत्रित करण्यासाठी विलक्षण प्रभावी आहे. त्याला फॉर्म मिळू शकतो यूव्ही एलईडी डायोड उत्पादक सारखे Tianhui इलेक्ट्रिक

UV-C LED आउटपुट, तरंगलांबी, प्रवाह दर, संपर्क कालावधी, प्रणाली कार्यक्षमता आणि प्रणाली प्रमाणीकरण यासह अनेक घटकांचा पिण्याच्या पाण्याच्या प्रक्रियेसाठी UV-C LED प्रणाली डिझाइन करताना काळजीपूर्वक विचार करणे आवश्यक आहे. पिण्याच्या पाण्याच्या उपचारांमध्ये UV-C LED तंत्रज्ञानाची प्रभावीता अनेक केस स्टडींनी दाखवून दिली आहे आणि येत्या काही वर्षांत या तंत्रज्ञानाला व्यापक मान्यता मिळेल असा अंदाज आहे.

अंमलबजावणी करण्यास इच्छुक असलेल्यांसाठी अतिनील पाणी निर्जंतुकीकरण n त्यांच्या हवा आणि पाणी उपचार गरजांसाठी, Tianhui इलेक्ट्रिक सारख्या UV LED मॉड्यूल्स आणि डायोड्सच्या प्रतिष्ठित निर्मात्याशी भागीदारी करण्याची शिफारस केली जाते. संपर्क करून Tianhui इलेक्ट्रिक ,अ यु. वी.  तुम्ही त्यांच्या उत्पादनांबद्दल अधिक जाणून घेऊ शकता आणि तुमच्या अतिनील निर्जंतुकीकरणाच्या गरजांवर चर्चा करण्यासाठी सल्लामसलत शेड्यूल करू शकता.