पराबैंगनी (UV) प्रकाशको प्रयोग गरेर भाइरस, ब्याक्टेरिया र प्रोटोजोआ जस्ता सूक्ष्मजीवहरूलाई मार्न वा निष्क्रिय पार्ने गरी पानी शुद्ध गर्ने विधि UV स्टेरिलाइजेशन हो। यो प्रक्रिया सामान्यतया पानी प्रशोधन प्लान्टहरू, पौंडी पोखरीहरू, र अन्य सेटिङहरूमा प्रयोग गरिन्छ जहाँ पानीको गुणस्तर चिन्ताको विषय हो।

पानी शुद्धीकरणमा पराबैंगनी जीवाणुको प्रभावकारिता चलिरहेको बहस र अनुसन्धानको विषय हो। धेरै अध्ययनहरूले देखाएको छ कि पानीमा हानिकारक सूक्ष्मजीवहरूको स्तर कम गर्न UV नसबंदी अत्यधिक प्रभावकारी हुन सक्छ, त्यहाँ यस शुद्धीकरण विधिमा केही सीमितताहरू पनि छन्।

यस लेखले UV नसबंदी पछिको विज्ञानको खोजी गर्नेछ र पानी शुद्धीकरणमा यसको प्रभावकारिताको लागि र विरुद्ध प्रमाणहरू जाँच गर्नेछ। कृपया पढ्नुहोस्!

कसरी UV नसबंदी काम गर्दछ

UV पानी कीटाणुशोधनले ब्याक्टेरिया, भाइरस र प्रोटोजोआ जस्ता सूक्ष्मजीवहरूलाई मार्न वा निष्क्रिय पार्न अल्ट्राभायोलेट (UV) प्रकाश प्रयोग गर्दछ। यो UV प्रकाश को एक विशिष्ट तरंगदैर्ध्य, सामान्यतया 260-280 nanometers (nm) मा पानी उजागर गरेर गरिन्छ। यस तरंगदैर्ध्यमा, पराबैंगनी प्रकाशले सूक्ष्मजीवहरूको आनुवंशिक सामग्री (डीएनए वा आरएनए) लाई बाधा पुर्‍याउँछ, तिनीहरूलाई पुन: उत्पादन गर्न र बाँच्न असम्भव बनाउँछ।

नसबंदी प्रणालीहरूमा प्रयोग हुने UV प्रकाश स्रोत या त कम-दबाव वा मध्यम-दबाव पारा भाप बत्ती हुन सक्छ, जसले 260-280 nm को तरंगदैर्ध्य दायरामा UV-C प्रकाश उत्सर्जन गर्दछ। पानी UV बत्ती भएको चेम्बर मार्फत पारित गरिन्छ, र सूक्ष्मजीवहरू UV प्रकाशको सम्पर्कमा आउँछन् जब तिनीहरू बग्छन्। पानी पराबैंगनी प्रकाशको सम्पर्कमा रहेको समयको लम्बाइ, साथै प्रकाशको तीव्रता, नसबंदी प्रक्रियाको प्रभावकारिता निर्धारण गर्न महत्त्वपूर्ण कारकहरू हुन्।

यो नोट गर्न महत्त्वपूर्ण छ कि UV नसबंदीले पानीबाट कुनै पनि भौतिक वा रासायनिक अशुद्धताहरू हटाउँदैन। यसले सूक्ष्मजीवहरूलाई मात्र हटाउँछ। तसर्थ, UV पानी कीटाणुशोधन अक्सर अन्य शुद्धिकरण विधिहरू, जस्तै निस्पंदन वा रासायनिक उपचार प्रयोग गरिन्छ।

UV नसबंदी एक भौतिक प्रक्रिया हो जसले पानीमा सूक्ष्मजीवहरूलाई मार्न वा निष्क्रिय पार्न UV प्रकाश प्रयोग गर्दछ। यसले हानिकारक सूक्ष्मजीवहरूलाई प्रभावकारी रूपमा हटाउँछ तर पानीबाट अन्य प्रकारका अशुद्धताहरू हटाउँदैन।

पानी मा UV नसबंदी को प्रभावकारिता

पानीमा पराबैंगनी नसबंदीको प्रभावकारिता चलिरहेको अनुसन्धान र बहसको विषय हो। धेरै अध्ययनहरूले देखाएको छ कि यूवी नसबंदीले पानीमा हानिकारक सूक्ष्मजीवहरूलाई प्रभावकारी रूपमा कम गर्न सक्छ। उदाहरणका लागि, पानी र स्वास्थ्यको जर्नलमा प्रकाशित र छापिएको एक अध्ययनले पत्ता लगाएको छ कि यूवी नसबंदीले कुल कोलिफर्म र ईको स्तर घटाउँछ। पानीमा कोलाई ९९.९९% एप्लाइड माइक्रोबायोलोजीको जर्नलमा जारी गरिएको अर्को अध्ययनले पत्ता लगायो कि UV पानी कीटाणुशोधनले 99.99% Cryptosporidium oocysts लाई निष्क्रिय पार्छ, एक साधारण पानीजन्य रोगजनक।

यद्यपि, UV नसबंदीको प्रभावकारिता धेरै कारकहरूको आधारमा भिन्न हुन सक्छ। एउटा महत्त्वपूर्ण कारक यूवी प्रकाशको तीव्रता हो। जति उच्च तीव्रता हुन्छ, बाँझीकरण प्रक्रिया त्यति नै प्रभावकारी हुन्छ। यद्यपि, उच्च तीव्रताले प्रणालीको लागत पनि बढाउँछ।

अर्को महत्त्वपूर्ण कारक पानी मा सूक्ष्मजीव को प्रकार हो। केही सूक्ष्मजीवहरू, जस्तै क्रिप्टोस्पोरिडियम ओओसिस्टहरू, अरूको तुलनामा पराबैंगनी नसबंदीको लागि बढी प्रतिरोधी हुन्छन्।

थप रूपमा, UV नसबंदीको प्रभावकारिता पानीमा अन्य पदार्थहरूको अस्तित्वबाट प्रभावित हुन सक्छ, जस्तै निलम्बित ठोस वा घुलनशील खनिजहरू। यी पदार्थहरूले पराबैंगनी प्रकाशलाई अवशोषित गर्न वा तितरबितर गर्न सक्छ, यसको प्रभावकारिता कम गर्दछ।

यो उल्लेख गर्न पनि महत्त्वपूर्ण छ कि UV नसबंदी एक विधि होइन जुन सबै दूषित पदार्थहरूबाट पानी शुद्ध गर्न प्रयोग गर्न सकिन्छ। UV नसबंदीले प्रभावकारी रूपमा सूक्ष्मजीवहरूलाई मार्छ तर पानीबाट अन्य अशुद्धताहरू हटाउँदैन, जस्तै भारी धातुहरू, रसायनहरू, वा घुलनशील खनिजहरू।

तसर्थ, UV नसबंदी अक्सर अन्य शुद्धिकरण विधिहरू जस्तै निस्पंदन वा रासायनिक उपचार प्रयोग गरिन्छ।

धेरै अध्ययनहरूले देखाएको छ कि पानीमा हानिकारक सूक्ष्मजीवहरूको स्तर कम गर्न UV नसबंदी अत्यधिक प्रभावकारी हुन सक्छ, प्रभावकारिता धेरै कारकहरूमा निर्भर हुन सक्छ, जस्तै:

·  यूवी तीव्रता

·  सूक्ष्मजीव को प्रकार

·  पानीमा अन्य पदार्थहरूको उपस्थिति

·  एक्सपोजर को समय

UV नसबंदी को सीमा

UV नसबंदी पानी शुद्ध गर्न को लागी एक व्यापक रूपमा प्रयोग गरिएको विधि हो, तर यसमा केहि सीमितताहरु छन् जुन विचार गर्नुपर्छ। UV नसबंदीका केही मुख्य सीमाहरू निम्न समावेश छन्:

यूवी तीव्रता

UV नसबंदी को प्रभावकारिता सीधा UV प्रकाश को तीव्रता संग सम्बन्धित छ। जति उच्च तीव्रता हुन्छ, बाँझीकरण प्रक्रिया त्यति नै प्रभावकारी हुन्छ। यद्यपि, उच्च-तीव्रता UV प्रणालीहरू खरिद गर्न र सञ्चालन गर्न महँगो हुन सक्छ।

UV तीव्रता UV नसबंदीको प्रभावकारितालाई असर गर्ने एक प्रमुख कारक हो। पराबैंगनी प्रकाशको तीव्रता माइक्रोवाट प्रति वर्ग सेन्टिमिटरमा मापन गरिन्छ (μW/cm²) र सूक्ष्मजीवहरूलाई निष्क्रिय पार्न यूवी प्रकाशको क्षमतासँग प्रत्यक्ष रूपमा सम्बन्धित छ।

उच्च-तीव्रता UV लेड मोड्युल सामान्यतया अनुप्रयोगहरूको लागि आवश्यक हुन्छ जहाँ उच्च स्तरको सूक्ष्मजीव वा पानी उच्च टर्बिडिटी हुन्छ। यी प्रणालीहरू खरिद गर्न र सञ्चालन गर्न महँगो हुन सक्छ, आवश्यक पराबैंगनी तीव्रता उत्पादन गर्न ठूलो यूवी बत्ती र अधिक शक्तिशाली गिलास्ट आवश्यक पर्दछ।

अर्कोतर्फ, कम-तीव्रता UV प्रणालीहरू अनुप्रयोगहरूको लागि प्रयोग गर्न सकिन्छ जहाँ पानीमा सूक्ष्मजीवहरूको कम स्तर छ वा अपेक्षाकृत स्पष्ट छ। यी प्रणालीहरू कम महँगो छन् र सानो चाहिन्छ यूभी कागजात मोड्युल र कम शक्तिशाली गिट्टी।

यद्यपि, यो ध्यान दिनु महत्त्वपूर्ण छ कि यूवी नेतृत्वको मोड्युल मात्र यूवी नसबंदीको प्रभावकारितालाई असर गर्ने एक मात्र कारक होइन। अन्य कारकहरू, जस्तै पानीमा रहेको सूक्ष्मजीवको प्रकार, पानीको तापक्रम र अन्य पदार्थहरूको उपस्थितिले पनि नसबंदी प्रक्रियाको प्रभावकारितालाई असर गर्न सक्छ।

सूक्ष्मजीव प्रतिरोध

केही सूक्ष्मजीवहरू, जस्तै क्रिप्टोस्पोरिडियम ओओसिस्टहरू, अरूको तुलनामा पराबैंगनी नसबंदीको लागि बढी प्रतिरोधी हुन्छन्। यसको मतलब यो हो कि UV पानी कीटाणुशोधनले पानीबाट केही प्रकारका सूक्ष्मजीवहरूलाई प्रभावकारी रूपमा हटाउन सक्दैन।

सूक्ष्मजीव प्रतिरोध यूवी नसबंदी को एक सीमा हो। केही सूक्ष्मजीवहरू, जस्तै क्रिप्टोस्पोरिडियम ओओसिस्टहरू, अरूको तुलनामा पराबैंगनी नसबंदीको लागि बढी प्रतिरोधी हुन्छन्। यसको मतलब यो हो कि यूवी नसबंदीले पानीबाट केही प्रकारका सूक्ष्मजीवहरूलाई प्रभावकारी रूपमा हटाउन सक्दैन।

केही सूक्ष्मजीवहरू UV नसबंदीमा बढी प्रतिरोधी हुनुको एउटा कारण भनेको तिनीहरूको सुरक्षात्मक बाहिरी तह हो। उदाहरण को लागी, Cryptosporidium oocysts मा एक बाक्लो पर्खाल छ जसले UV-लेड मोड्युलहरु बाट सूक्ष्मजीव को आनुवंशिक सामाग्री को रक्षा गर्दछ, तिनीहरूलाई निष्क्रिय गर्न अझ गाह्रो बनाउँछ।

अर्को कारण यो हो कि केहि सूक्ष्मजीवहरूले तिनीहरूको आनुवंशिक सामग्रीलाई यूवी प्रकाशले क्षतिग्रस्त भएपछि मर्मत गर्न सक्छन्, तिनीहरूलाई नसबंदी प्रक्रियामा बाँच्न अनुमति दिन्छ।

थप रूपमा, पानीमा अन्य पदार्थहरू, जस्तै घुलनशील खनिज वा जैविक पदार्थको उपस्थितिले यूवी नसबंदीमा सूक्ष्मजीवहरूको प्रतिरोध पनि बढाउन सकिन्छ। यी पदार्थहरूले पराबैंगनी प्रकाशलाई अवशोषित वा तितरबितर गर्न सक्छ, यसको प्रभावकारिता कम गर्न र सूक्ष्मजीवहरूको लागि संरक्षण प्रभाव प्रदान गर्दछ।

यो प्रयोग गर्न महत्त्वपूर्ण छ UV नेतृत्व निर्माताहरू उच्च तीव्रता, लामो एक्सपोजर समय, वा UV र अन्य शुद्धिकरण विधिहरूको संयोजनको साथ। यसबाहेक, पानीको गुणस्तर नियमित रूपमा निगरानी गर्न, विशिष्ट सूक्ष्मजीवहरूको उपस्थितिको लागि पानी परीक्षण गर्न र तदनुसार उपचार समायोजन गर्न महत्त्वपूर्ण छ।

पानीको गुणस्तर

UV नसबंदीको प्रभावकारितालाई उपचार गरिँदै आएको पानीको गुणस्तरले असर गर्न सक्छ। निलम्बित ठोस, घुलनशील खनिजहरू, र पानीमा अन्य पदार्थहरूले पराबैंगनी प्रकाशलाई अवशोषित वा तितरबितर गर्न सक्छ, यसको प्रभावकारिता कम गर्दछ। तसर्थ, यस्तो अशुद्धता हटाउनको लागि UV नसबंदी अघि पानी पूर्व-उपचार गर्नुपर्छ।

पानीको गुणस्तर UV नसबंदी प्रभावकारितालाई असर गर्ने मुख्य कारकहरू मध्ये एक हो। प्रशोधित पानीको गुणस्तरले सूक्ष्मजीवहरूलाई निष्क्रिय पार्न यूभी नेतृत्वको मोड्युलहरूलाई महत्त्वपूर्ण रूपमा असर गर्न सक्छ।

पानीको गुणस्तरले पराबैंगनी पानीको कीटाणुशोधनलाई असर गर्न सक्ने मुख्य तरिकाहरू मध्ये एक पानीमा निलम्बित ठोस वा घुलनशील खनिजहरूको उपस्थिति हो। यी पदार्थहरूले पराबैंगनी प्रकाशलाई अवशोषित गर्न वा तितरबितर गर्न सक्छ, यसको प्रभावकारिता कम गर्दछ। निलम्बित ठोसहरूले पनि सूक्ष्मजीवहरूलाई पराबैंगनी प्रकाशबाट जोगाउन सक्छ, बाँझीकरण प्रक्रियाको प्रभावकारिता कम गर्दछ।

अन्तमा, पानीमा रहेका जैविक पदार्थहरू, जस्तै शैवाल, ह्युमिक र फुलभिक एसिडहरू, र घुलनशील अर्गानिकहरूले पनि पराबैंगनी प्रकाशलाई अवशोषित गर्न सक्छन्, जसले नसबंदी प्रक्रियाको प्रभावकारितालाई कम गर्दछ।

मर्मत

UV स्टेरिलाइजेशन प्रणालीहरूलाई तिनीहरूले राम्रोसँग सञ्चालन गर्दछन् भन्ने सुनिश्चित गर्न नियमित मर्मत आवश्यक पर्दछ। यसमा UV बत्तीहरू सफा गर्ने, तिनीहरूको जीवनकालको अन्त्यमा आइपुग्दा तिनीहरूलाई प्रतिस्थापन गर्ने, र पानीको प्रवाह र तापक्रम निगरानी गर्ने समावेश छ।

रखरखाव UV नसबंदी को एक महत्वपूर्ण पक्ष हो। UV स्टेरिलाइजेशन प्रणालीहरूलाई तिनीहरूले राम्रोसँग सञ्चालन गर्दछन् भन्ने सुनिश्चित गर्न नियमित मर्मत आवश्यक पर्दछ। मर्मतसम्भारलाई बेवास्ता गर्दा नसबंदी प्रक्रियाको प्रभावकारिता घटाउन सक्छ र समयसँगै प्रणालीमा क्षति पुग्न सक्छ।

UV नसबंदी प्रणालीहरूमा प्रदर्शन गर्न आवश्यक पर्ने केही मुख्य मर्मत कार्यहरू समावेश छन्:

UV बत्तीहरू सफा गर्दै

फोहोर वा अन्य प्रदूषकहरूको कुनै पनि निर्माण हटाउन UV बत्तीहरू नियमित रूपमा सफा गर्न आवश्यक छ। यो सफा, सुख्खा कपडाले बत्तीहरू पुछेर गर्न सकिन्छ।

UV बत्तीहरू प्रतिस्थापन गर्दै

UV लेड मोड्युलको सीमित आयु हुन्छ र आवधिक रूपमा बदल्नु पर्छ। बत्तीहरूको आयु बत्तीको प्रकार र प्रयोगको तीव्रतामा निर्भर हुनेछ।

पानी प्रवाह र तापमान निगरानी

पानीको प्रवाह र तापक्रम नियमित रूपमा अनुगमन गरिनुपर्छ कि प्रणालीले सिफारिस गरिएका प्यारामिटरहरू भित्र काम गर्छ। यो फ्लो मीटर र तापमान सेन्सर प्रयोग गरेर गर्न सकिन्छ।

पानी परीक्षण गर्दै

प्रणालीले सूक्ष्मजीवहरूलाई प्रभावकारी रूपमा निष्क्रिय पार्ने सुनिश्चित गर्न नियमित रूपमा पानीको परीक्षण गरिनुपर्छ। यो पानी गुणस्तर परीक्षण किटहरू प्रयोग गरेर वा विश्लेषणको लागि प्रयोगशालामा नमूनाहरू पठाएर गर्न सकिन्छ।

प्रणालीको निरीक्षण

प्रणाली कुनै पनि क्षति वा हार र आँसुको लागि नियमित रूपमा निरीक्षण गरिनु पर्छ। यसमा चुहावट, दरार, वा प्रणालीको दक्षतामा असर पार्ने अन्य समस्याहरूको जाँच समावेश हुन सक्छ।

मर्मत तालिकाको लागि निर्माताको सिफारिसहरू पालना गर्न महत्त्वपूर्ण छ। मर्मतसम्भारलाई बेवास्ता गर्दा नसबंदी प्रक्रियाको प्रभावकारिता घटाउन सक्छ र समयसँगै प्रणालीमा क्षति पुग्न सक्छ।

खुराक

पराबैंगनी जीवाणुहरूलाई निष्क्रिय पार्न UV स्टेरिलाइजेशनलाई UV प्रकाशको एक विशेष खुराक चाहिन्छ; यदि खुराक पर्याप्त छैन वा सूक्ष्मजीवहरू प्रतिरोधी छन् भने, प्रणाली प्रभावकारी नहुन सक्छ।

लागत

UV नसबंदी प्रणालीहरू खरिद गर्न र स्थापना गर्न महँगो हुन सक्छ, विशेष गरी यदि उच्च-तीव्रता प्रणालीहरू आवश्यक छ भने। यसले UV नसबंदीलाई केही संस्था वा समुदायहरूमा कम पहुँचयोग्य बनाउन सक्छ।

स्थान

UV नसबंदी प्रणालीहरूलाई बिजुली चाहिन्छ र टाढा वा अफ-ग्रिड स्थानहरूमा स्थापना गर्न व्यावहारिक वा सम्भव नहुन सक्छ। यसले निश्चित समुदाय वा संस्थाहरूमा UV नसबंदीको पहुँचलाई सीमित गर्न सक्छ।

UV- अवशोषित अशुद्धता

शैवाल, ह्युमिक र फुलभिक एसिड, घुलनशील अर्गानिक्स, र केही खनिजहरू जस्ता केही अशुद्धताहरूले पराबैंगनी प्रकाशलाई अवशोषित गर्न सक्छन्, जसले नसबंदी प्रक्रियाको प्रभावकारिता कम गर्दछ।

निरन्तर प्रवाह

UV नसबंदी प्रणालीहरू प्रभावकारी हुन पानीको निरन्तर प्रवाहमा निर्भर हुन्छन्। यसको मतलब यो हो कि यदि पानीको प्रवाह अवरुद्ध भयो भने, प्रणालीले पानीलाई जीवाणुरहित गर्न सक्षम हुनेछैन।

उप-उत्पादनहरू

UV लेड उत्पादकहरूले क्लोरीन डाइअक्साइड र हाइड्रोक्सिल रेडिकल जस्ता उत्पादनहरू सिर्जना गर्न सक्छन् जसले वातावरणलाई हानि पुर्‍याउन सक्छ यदि राम्ररी ह्यान्डल नगरियो भने।

UV-A र UV-B

UV नसबंदी प्रणालीहरूले सामान्यतया UV-C प्रकाश प्रयोग गर्दछ, जुन सूक्ष्मजीवहरूलाई मार्न सबैभन्दा प्रभावकारी हुन्छ। UV-A र UV-B प्रकाश, जुन सूक्ष्मजीवहरूलाई मार्न कम प्रभावकारी हुन्छ, केही UV नेतृत्व मोड्युलहरूद्वारा पनि उत्सर्जन गर्न सकिन्छ। यसले नसबंदी प्रक्रियाको समग्र प्रभावकारिता कम गर्न सक्छ।

यसबाहेक, UV नसबंदी पानी शुद्ध गर्न को लागी एक प्रभावकारी तरीका हो, तर यसमा केहि सीमितताहरु छन्। यसमा उच्च-तीव्रता UV प्रणालीहरूको आवश्यकता, सूक्ष्मजीव प्रतिरोधको सम्भावना, पानीको गुणस्तरको प्रभाव, नियमित मर्मतसम्भारको आवश्यकता, आवश्यक खुराक, र प्रणालीको लागत समावेश छ। पानी शुद्धीकरण विधिको रूपमा UV नसबंदी प्रयोग गर्ने कि नगर्ने निर्णय गर्दा यी सीमितताहरू विचार गर्नुपर्छ।

निष्कर्ष र भविष्यका विचारहरू

UV नसबंदी पानी शुद्ध गर्न को लागी एक व्यापक प्रयोग विधि हो, र यो पानी मा हानिकारक सूक्ष्मजीव को स्तर को कम मा प्रभावकारी छ। यद्यपि, यसमा पनि केही सीमितताहरू छन् जुन ध्यानमा राख्नुपर्छ। यी सीमितताहरूमा उच्च-तीव्रता UV नेतृत्व उत्पादकहरूको आवश्यकता, सूक्ष्मजीव प्रतिरोधको सम्भावना, पानीको गुणस्तरको प्रभाव, नियमित मर्मतको आवश्यकता, आवश्यक खुराक, र प्रणालीको लागत समावेश छ।

यो अन्य शुद्धीकरण विधिहरू, जस्तै निस्पंदन वा रासायनिक उपचारको साथ संयोजनमा UV नसबंदी प्रयोग गर्न महत्त्वपूर्ण छ। यसले पानीबाट अन्य प्रकारका अशुद्धताहरू हटाउन र नसबंदी प्रक्रियाको समग्र प्रभावकारिता बढाउन मद्दत गर्न सक्छ।

यसबाहेक, UV पानी कीटाणुशोधन प्रविधिमा अनुसन्धान र विकास जारी छ, र नयाँ नतिजाहरू, जस्तै UV-C LED प्रणालीहरू र उन्नत पानी पूर्व-उपचार विधिहरू, दक्षता सुधार गर्न र भविष्यमा प्रणालीहरूको लागत घटाउने आशा गरिन्छ।

अन्तमा, पराबैंगनी पानी कीटाणुशोधन पानी शुद्ध गर्न को लागी एक प्रभावकारी तरीका हो, तर यसको केहि सीमाहरु छन्। यस क्षेत्रमा भविष्यको अनुसन्धान र विकासले दक्षता सुधार गर्न र प्रणालीहरूको लागत घटाउने अपेक्षा गरिएको छ, तिनीहरूलाई समुदाय र संस्थाहरूका लागि थप पहुँचयोग्य बनाउँदै।