Toepassingsonderzoek van UV-LED bij sterilisatie en desinfectie-waterzuivering

UV-LED's, of ultraviolette lichtgevende diodes, zijn de afgelopen tien jaar een praktische techniek geworden voor het desinfecteren van water. De voordelen van traditionele kwik-UV-lampen ten opzichte van chemicaliën UV-water desinfectie   technieken zijn er nog steeds met UV-LED's, maar ze heffen ook enkele nadelen op.

De sterilisatietechnologie

Talrijke toepassingen van UV-LED-sterilisatie technologie is terug te vinden in het dagelijks leven. Het wordt bijvoorbeeld gebruikt in voedsel, medicijnen, water en riolering. Chemicaliën, hitte, UV-straling en ozon worden allemaal veel gebruikt UV-LED-sterilisatie   technieken.

Vanwege hun eenvoud worden hiervoor vaak chemicaliën (zoals chloor, peroxidase, etc.) gebruikt UV-LED-sterilisatie ; ze kunnen echter ongunstige effecten hebben, zoals het veranderen van de kwaliteit van het doelwit. Het nadeel van het gebruik van chloor voor UV-LED-sterilisatie is de productie van geurende en biologisch gevaarlijke chemicaliën.

Water kan geen ultraviolet vasthouden en heeft weinig invloed op het ecosysteem. Bovendien leidt het niet tot bacteriële antibioticaresistentie. Dus, UV-LED-sterilisatie , dat onlangs in de schijnwerpers is verschenen als alternatief voor chloor, reinigt effectief zonder chemische verbindingen.

UV-lampen, zoals relatief lage en matige kwikdamplampen, worden gebruikt in traditionele UV-sterilisatietechnieken. Deze worden gebruikt in biologische laboratoria en medische voorzieningen om werkomgevingen en apparatuur te desinfecteren. Wat betreft de efficiëntie van UV-absorptie door DNA, UV-lampen zenden UV uit met een specifieke golflengte, die zeer nauw overeenkomt met de pieken van de antimicrobiële werkzaamheidscurve.

UV-straling met een frequentie van 365 nm wordt gecategoriseerd als UV-A (320-400 nm) en UV-A heeft minder kans op schade dan UV-C (100-280 nm). Een UV-LED produceert licht met een golflengte van 365 nanometer, wat minder schadelijk is voor menselijke ogen en huid dan een lamp met een golflengte van 254 nanometer.

Bovendien, omdat UV-LED kwikvrij is, heeft het geen negatieve effecten op het milieu of mensen. Een milieubewuste sterilisator is een UV-LED. Kwik, dat schadelijk is voor het milieu en de menselijke gezondheid, is aanwezig in kwikdamplampen.

UV-sterilisatoren moeten worden gemaakt om te passen in de vorm van lampen, die vaak enorm zijn en veel ruimte innemen. Dus, zonder gebruik van gevaarlijke stoffen, nieuw UV-LED-sterilisatie   apparaten met een laag energieverbruik kunnen in verschillende soorten en maten worden gemaakt.

Vergelijking van UV-LED met conventionele LED; S

UV-LED's zijn veerkrachtiger, kleiner en kwikvrij dan hun conventionele tegenhangers. Ze gaan ook langer mee en bereiken sneller het volle vermogen. Deze voordelen, met bijna onmiddellijke opstarttijden en aanpasbare golflengten, bieden UV-LED-reactorontwerpen met grote ontwerpflexibiliteit.

Ondanks deze voordelen hebben conventionele UV-LED-reactortoepassingen zich geconcentreerd op kleinere netwerken, die niet effectief zijn voor de behandeling van gemeentelijk water. Door hun bescheiden formaat, dat varieert van 1 tot 4 mm, kunnen UV-LED's worden gepositioneerd om straling in verschillende richtingen uit te stralen.

In vergelijking met conventionele UV-lampen zorgen deze sterk gefocuste stralingspatronen voor meer oriëntatiemogelijkheden en dus voor unieke splijtingsreactoren. Voor UV-water desinfectie hebben UV-LED's aangetoond dat ze minstens even effectief zijn als gereduceerde UV-lampen (LPUV) over een breed spectrum van antimicrobiële frequenties (bijv. 250 –285nm).

Deze variabelen verbeteren jaar na jaar. De wijdverbreide acceptatie van UV-LED-technologie voor goede sanitaire voorzieningen wordt beperkt door hoge initiële kosten, een laag uitgangsvermogen en een lage gevelefficiëntie.

Als gevolg hiervan is het gebruik van de technologie voornamelijk beperkt gebleven tot kleinschalige batchtoepassingen op het punt van gebruik, waar de tekortkomingen van de technologie worden overwonnen door langdurige blootstellingsperioden om de noodzakelijke UV-dosis te bereiken.

Desalniettemin is de creatie van de eerste full-scale UV-LED-reactoren die kunnen worden gebruikt bij gemeentelijke waterwerken (WTW's) mogelijk gemaakt door de snelle vooruitgang in UV-LED-technologie en de optimalisatie van het ontwerp en de prestaties van reactoren.

Dergelijke reactoren zijn gemaakt van een kristalglazen buis met UV-LED's die in een reeks langs de rand van de cilinder zijn gerangschikt, waardoor UV-licht het water kan binnendringen dat door de reactor stroomt. Thermische controle wordt bereikt door de warmte die wordt geproduceerd door de werkende LED's af te voeren met behulp van een vloeistofcirculatiesysteem rond het reactorvat.

Biodosimetrie

Om te bepalen of UV-LED's op grote schaal kunnen worden gebruikt UV-waterdesinfectie,   een nauwkeurige beoordeling van de UV-water desinfectie   efficiëntie van reactoren op ware grootte is vereist. Biodosimetrie is de huidige validatiemethode voor conventionele UV-reactoren (met kwiklampen)

In deze context wordt de evaluatie van de gevoeligheid van een surrogaat-testmicro-organisme voor UV-blootstelling over verschillende doses met gekalibreerde activeringskinetiek biodosimetrie genoemd. De dosis-responscurve voor UV-reactoren wordt meestal bepaald door middel van gecollimeerde bundeltesten met behulp van het micro-organisme van het testwater.

Een gereduceerde relatieve dosis (RED) (mJ/cm2) wordt berekend met behulp van de gekalibreerde curve en de gemeten deactivering van de biodosimeter.

UV-dosis-responscurve voor de reactoren

Het uitgedaagde organisme moet op dezelfde manier worden gekweekt uit dezelfde voorraad micro-organismen. Als resultaat van de operatie wordt een UV-dosis-responscurve voor de reactoren geproduceerd, die de verlagingsdosis weergeeft voor elke log-inactivatie die op volledige schaal wordt bereikt.

Bovendien omvat de aanpak UV-transmissie (UVT) in de UV-dosisberekening, waardoor de UV-dosis-responscurven van de reactor worden gestandaardiseerd naar verschillende indicatieve waterkwaliteitsniveaus die puur op UVT zijn gebaseerd.

Daarom was het primaire doel van dit werk om de prestaties van het UV-LED-systeem te bepalen door vervangende testmicro-organismen te gebruiken en deze te vergelijken met die van traditionele UV-lampen.

Cryptosporidium spp

koos voor Cryptosporidium spp. als ons beoogde organisme, aangezien UV vaak wordt toegepast in situaties met een grotere kans op het optreden van Cryptosporidium. Risicofactoren voor Cryptosporidium zijn hun aanwezigheid in bronwater, weerstand tegen chloor (gerapporteerde chloorcontactduur van 1000 –10.000 mg min/L), en de neiging om gefilterd water te drinken vanwege hun kleine formaat (4 –6 meter).

De inactiverings-UV-behandeling voor Cryptosporidium parvum is 0,16 cm2/MJ, wat aanzienlijk lager is dan de overeenkomstige constante voor vrij chloor.

Waar kunt u uw UV-LED UV-LED-sterilisatie kopen?

We hebben u zeker gedekt als u op zoek bent naar betrouwbaar UV L ed fabrikanten . Zhuhai Tianhui Elektronische Co., Ltd.,   een van de top UV-LED-producenten, gespecialiseerd in UV-LED-luchtontsmetting, UV-LED-water UV-LED-sterilisatie , UV-led-printsystemen en uitharding, uv-led-diode, uv-led-module en andere goederen.

https://www.tianhui-led.com/sterilization-module.html

Het heeft een bekwame R &D en verkoopteam om consumenten UV LED-oplossingen aan te bieden, en zijn goederen hebben ook de lof van veel klanten gewonnen. Met een volledige productierun, consistente kwaliteit en betrouwbaarheid, en betaalbare kosten, heeft Tianhui Electronics gewerkt op de UV LED-pakketmarkt.