నీటి క్రిమిసంహారక UV-C LED అప్లికేషన్లు

వివిధ నీటి శుద్ధి సాంకేతికతలు సహా ఐవి నీళ్లు డీయిన్ఫెక్స్  స్వచ్ఛమైన తాగునీటి కోసం పెరుగుతున్న డిమాండ్‌కు ప్రతిస్పందనగా అభివృద్ధి చేయబడ్డాయి. ఇటీవలి సంవత్సరాలలో, అతినీలలోహిత-C (UV-C) LED సాంకేతికత త్రాగునీటి శుద్ధిలో దాని సంభావ్య అనువర్తనాల కోసం గణనీయమైన ఆసక్తిని పొందింది. సాంప్రదాయిక పాదరసం-ఆధారిత UV దీపాలపై ఈ సాంకేతికత అనేక ప్రయోజనాలను కలిగి ఉంది, వీటిలో శక్తి సామర్థ్యం, ​​తక్కువ నిర్వహణ ఖర్చులు మరియు చిన్న పర్యావరణ పాదముద్ర ఉన్నాయి. ఈ కథనం త్రాగు నీటి నివారణలో UV-C LED అప్లికేషన్‌లకు సమగ్ర మార్గదర్శిని అందిస్తుంది.

UV-C LED టెక్నాలజీ

UV-C రేడియేషన్ అనేది 200 నుండి 280 నానోమీటర్ల వరకు తరంగదైర్ఘ్యం కలిగిన విద్యుదయస్కాంత వికిరణం యొక్క ఒక రూపం. బ్యాక్టీరియా, వైరస్‌లు మరియు ప్రోటోజోవా వంటి సూక్ష్మజీవుల DNAని తొలగించడం ద్వారా, నీటిని క్రిమిసంహారక చేయడంలో ఇది అత్యంత ప్రభావవంతంగా ఉంటుంది. సాంప్రదాయ UV దీపాలు పాదరసం ఆవిరిని ఉపయోగించి UV-C రేడియేషన్‌ను ఉత్పత్తి చేస్తాయి. మెర్క్యురీ-ఆధారిత దీపాలకు అధిక శక్తి వినియోగం, పర్యావరణ ప్రమాదాలు మరియు ఆవర్తన భర్తీ అవసరం వంటి అనేక లోపాలు ఉన్నాయి.

దీనికి విరుద్ధంగా, UV-C LED సాంకేతికత UV-C రేడియేషన్‌ను ఉత్పత్తి చేయడానికి సెమీకండక్టర్ పదార్థాన్ని ఉపయోగిస్తుంది. LED లు మరింత శక్తి-సమర్థవంతమైనవి మరియు సాంప్రదాయ UV దీపాల కంటే ఎక్కువ కాలం ఉంటాయి. అదనంగా, ఈ LED లు పాదరసం-రహితంగా ఉంటాయి, ఇవి పర్యావరణానికి మరింత అనుకూలంగా ఉంటాయి. అదనంగా, అవి ఒక నిర్దిష్ట తరంగదైర్ఘ్యం ఉద్భవించేలా రూపొందించబడతాయి, ఇది క్రిమిసంహారక ప్రక్రియపై ఎక్కువ నియంత్రణను అనుమతిస్తుంది.

డ్రింకింగ్ వాటర్ ట్రీట్‌మెంట్‌లో UV-C LEDల అప్లికేషన్‌లు

UV-C LED సాంకేతికతతో సహా త్రాగునీటి శుద్ధిలో బహుళ అప్లికేషన్లు ఉన్నాయి:

క్రిమిసంహారక

క్రిమిసంహారక అనేది తాగునీటి నివారణలో ఈ సాంకేతికత యొక్క అత్యంత సాధారణ అప్లికేషన్. ఇది ఇతర వాటి కంటే మరింత ప్రభావవంతంగా ఉంటుంది ఐవి నీళ్లు డీయిన్ఫెక్స్ UV-C రేడియేషన్ బాక్టీరియా, వైరస్‌లు మరియు ప్రోటోజోవా వంటి సూక్ష్మజీవుల DNAని నాశనం చేయడంలో అనూహ్యంగా ప్రభావవంతంగా ఉంటుంది, వాటిని పునరుత్పత్తి మరియు గాయం చేయలేని విధంగా చేస్తుంది. UV-C రేడియేషన్ సూక్ష్మజీవుల కణ త్వచాలలోకి చొచ్చుకుపోతుంది మరియు వాటి DNA ను దెబ్బతీస్తుంది, వాటిని పునరావృతం చేయకుండా మరియు వ్యాధి వ్యాప్తి చెందకుండా నిరోధిస్తుంది.

UV-C రేడియేషన్ హానికరమైన క్రిమిసంహారక ఉప-ఉత్పత్తులను (DBPs) ఉత్పత్తి చేయదు మరియు సాధారణంగా నీటి క్రిమిసంహారకానికి ఉపయోగించే క్లోరిన్ వలె కాకుండా నీటి రుచి, రంగు లేదా వాసనను మార్చదు. UV-C రేడియేషన్ ముఖ్యంగా క్రిప్టోస్పోరిడియం మరియు గియార్డియా వంటి క్లోరిన్-రెసిస్టెంట్ వాటర్‌బోర్న్ పాథోజెన్‌లకు వ్యతిరేకంగా ప్రభావవంతంగా ఉంటుంది. UV-C LED వ్యవస్థలు సమర్థవంతమైన నీటి క్రిమిసంహారక కోసం అవసరమైన మోతాదును అందించడానికి రూపొందించబడతాయి.

TOC తగ్గుదల

నీటి మొత్తం సేంద్రీయ కార్బన్ (TOC) దాని సేంద్రీయ కంటెంట్ యొక్క కొలత. TOC యొక్క అధిక సాంద్రత DBPలు ఏర్పడటానికి దారితీస్తుంది, ఇవి మానవ ఆరోగ్యానికి హానికరం. సేంద్రీయ సమ్మేళనాలను చిన్న, తక్కువ హానికరమైన అణువులుగా విభజించడం ద్వారా, నీటిలో TOC స్థాయిలను తగ్గించడానికి UV-C LED సాంకేతికతను ఉపయోగించవచ్చు. UV-C రేడియేషన్ సేంద్రీయ సమ్మేళనాలలోని రసాయన బంధాలను విచ్ఛిన్నం చేస్తుంది, దీని ఫలితంగా తక్కువ ప్రమాదకర, సరళమైన అణువులు ఏర్పడతాయి.

UV-C LED సాంకేతికత ముఖ్యంగా హ్యూమిక్ మరియు ఫుల్విక్ యాసిడ్‌లను తొలగించడంలో ప్రభావవంతంగా ఉంటుంది, వీటిని సంప్రదాయ చికిత్సా పద్ధతులతో తొలగించడం చాలా కష్టం. ఉపరితల జలాలలో ఈ కర్బన సమ్మేళనాలు DBPలు ఏర్పడటానికి దోహదం చేస్తాయి. నీటిలో TOC స్థాయిలను తగ్గించడం ద్వారా, UV-C LED సాంకేతికత ప్రమాదకర DBPలు ఏర్పడకుండా నిరోధించడంలో సహాయపడుతుంది.

రుచి మరియు వాసన నిర్వహణ

ఈ లక్షణాలకు కారణమైన కర్బన సమ్మేళనాలను తొలగించడం ద్వారా నీటి రుచి మరియు వాసనను నియంత్రించడానికి UV-C LED సాంకేతికతను ఉపయోగించవచ్చు. జియోస్మిన్ మరియు 2-మిథైలిసోబోర్నియోల్ (MIB)తో సహా కొన్ని కర్బన సమ్మేళనాలు నీటి మట్టి మరియు బూజుపట్టిన రుచి మరియు వాసనకు కారణమవుతాయి. ఈ కర్బన సమ్మేళనాలు రేడియేషన్ ద్వారా అధోకరణం చెందుతాయి, తద్వారా నీటి రుచి మరియు వాసనను మెరుగుపరుస్తాయి.

జియోస్మిన్ మరియు MIB యొక్క పెద్ద సాంద్రతలతో నీటిని చికిత్స చేయడంలో ఈ సాంకేతికత ముఖ్యంగా ప్రభావవంతంగా ఉంటుంది, వీటిని సంప్రదాయ చికిత్సా పద్ధతులతో తొలగించడం కష్టం. నీటి రుచి మరియు వాసనను నియంత్రించడం ద్వారా, ఇది త్రాగునీటి నాణ్యతపై వినియోగదారుల విశ్వాసాన్ని పెంచుతుంది.

అధునాతన ఆక్సీకరణ ప్రక్రియలు (AOPలు)

అధునాతన ఆక్సీకరణ ప్రక్రియలు (AOPలు)తో కలిపి, UV-C LED సాంకేతికతను నిరంతర సేంద్రీయ కాలుష్య కారకాలను (POPలు) కలిగి ఉన్న నీటిని సరిచేయడానికి ఉపయోగించవచ్చు. AOPలు అత్యంత రియాక్టివ్ హైడ్రాక్సిల్ రాడికల్స్ ఉత్పత్తిని కలిగి ఉంటాయి, ఇవి సంక్లిష్ట కర్బన సమ్మేళనాలను సరళమైన, తక్కువ ప్రమాదకర అణువులుగా మార్చగలవు. AOPలను సక్రియం చేయడానికి అవసరమైన UV-C రేడియేషన్‌ను ఉత్పత్తి చేయడానికి ఈ సాంకేతికతను ఉపయోగించవచ్చు.

UV-C LED సాంకేతికత మరియు AOPల కలయిక ఫార్మాస్యూటికల్స్, పర్సనల్ కేర్ ప్రొడక్ట్స్ మరియు సాంప్రదాయిక చికిత్సా పద్ధతుల ద్వారా సమర్థవంతంగా తొలగించలేని ఇతర ఉద్భవిస్తున్న కలుషితాలను కలిగి ఉన్న నీటిని శుద్ధి చేయడానికి ప్రత్యేకంగా ప్రభావవంతంగా ఉంటుంది. పట్టణ ప్రాంతాల వంటి నీటి వనరులపై మానవ కార్యకలాపాల ప్రభావం ఉన్న ప్రాంతాలలో ప్రత్యేకంగా వర్తిస్తుంది.

UV-C LED సిస్టమ్ డిజైన్ కోసం పరిగణనలు

త్రాగునీటి శుద్ధి కోసం UV-C LED వ్యవస్థను రూపొందించడం వంటి అనేక అంశాలను నిశితంగా పరిశీలించాల్సిన అవసరం ఉంది.:

UV-C LED అవుట్‌పుట్

ఇది నీటిని క్రిమిసంహారక వ్యవస్థ యొక్క సామర్థ్యాన్ని నిర్ణయించే కీలకమైన అంశం. సిస్టమ్ యొక్క అవుట్‌పుట్ సాధారణంగా చదరపు సెంటీమీటర్‌కు (సెం2) మిల్లీవాట్‌లలో (mW) కొలుస్తారు మరియు UV-C LEDల సంఖ్య మరియు రకం ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది.

తగినంత ఉద్గారాలను నిర్ధారించడానికి, నీటి శుద్ధి అనువర్తనాల కోసం ప్రత్యేకంగా రూపొందించబడిన అధిక-నాణ్యత UV-C LEDలను ఎంచుకోవడం చాలా అవసరం. కావలసిన ప్రవాహ రేటు వద్ద కావలసిన ప్రకాశాన్ని అందించడానికి సిస్టమ్‌లో ఉపయోగించిన LED ల సంఖ్య తప్పనిసరిగా సరిపోతుంది. LED ల సంఖ్యను పెంచడం ద్వారా లేదా అధిక శక్తితో LED లను ఉపయోగించడం ద్వారా మొత్తం ప్రకాశాన్ని పెంచండి.

అల్పెడు

UV-C రేడియేషన్ యొక్క తరంగదైర్ఘ్యం నీటిని క్రిమిసంహారక చేయడంలో దాని సామర్థ్యాన్ని నిర్ణయించడంలో కీలకమైన అంశం. సరైన క్రిమిసంహారక తరంగదైర్ఘ్యం సుమారు 254 nm, అయితే 200 మరియు 280 nm మధ్య తరంగదైర్ఘ్యాలు కూడా ప్రభావవంతంగా ఉంటాయి. UV-C LEDలు తప్పనిసరిగా ఉద్దేశించిన తరంగదైర్ఘ్యం వద్ద కాంతిని విడుదల చేయాలి.

LED లను తయారు చేయడానికి ఉపయోగించే పదార్థం, పదార్థం యొక్క డోపింగ్ మరియు LED చిప్ రూపకల్పన అన్నీ UV-C రేడియేషన్ యొక్క తరంగదైర్ఘ్యాన్ని ప్రభావితం చేయగలవు. కావలసిన తరంగదైర్ఘ్యం వద్ద రేడియేషన్‌ను విడుదల చేసే UV-C LEDలను ఎంచుకోవడం మరియు తగిన పరీక్షా పద్ధతులను ఉపయోగించి తరంగదైర్ఘ్యాన్ని ధృవీకరించడం చాలా అవసరం.

వాల్యూమెట్రిక్ ఫ్లో రేట్

UV-C LED వ్యవస్థ ద్వారా నీటి పాసేజ్ రేటు సిస్టమ్ యొక్క ప్రభావాన్ని నిర్ణయించడంలో కీలకమైన అంశం. కావలసిన స్థాయి క్రిమిసంహారక ప్రక్రియను పూర్తి చేయడానికి, తగిన సమయం వరకు మొత్తం నీటిని UV-C రేడియేషన్‌కు బహిర్గతం చేసేలా వ్యవస్థను రూపొందించాలి.

తగినంత ఎక్స్‌పోజర్ సమయాన్ని నిర్ధారించడానికి, ఫ్లో రేట్, UV-C LED చాంబర్ పొడవు మరియు UV-C LEDల సంఖ్య మరియు ప్లేస్‌మెంట్ ఆధారంగా అవసరమైన సంప్రదింపు సమయాన్ని లెక్కించడం చాలా అవసరం. కవాటాలు మరియు పంపులను ఉపయోగించి, LED వ్యవస్థ యొక్క డిజైన్ పారామితులలో నీటి ప్రవాహం రేటును ఉంచడానికి ప్రవాహం రేటును నియంత్రించవచ్చు.

సంప్రదింపు కాలం

నీరు మరియు UV-C రేడియేషన్ మధ్య సంపర్క వ్యవధి వ్యవస్థ యొక్క ప్రభావాన్ని నిర్ణయించడంలో కీలకమైన అంశం. సంప్రదింపు సమయం ఫ్లో రేట్, UV-C LED చాంబర్ యొక్క పొడవు, అలాగే UV-C LEDల సంఖ్య మరియు ప్లేస్‌మెంట్ ద్వారా ప్రభావితమవుతుంది.

UV-C LED చాంబర్ తప్పనిసరిగా నీటిని క్రిమిసంహారక చేయడానికి తగినంత ఎక్స్పోజర్ సమయాన్ని అందించడానికి రూపొందించబడాలి. కావలసిన సంప్రదింపు సమయాన్ని సాధించడానికి ఛాంబర్ పొడవును సర్దుబాటు చేయడం. అదనంగా, అన్ని నీరు UV-C రేడియేషన్‌కు గురయ్యేలా UV-C LEDల సంఖ్య మరియు స్థానాలను సవరించవచ్చు.

సిస్టమ్ పనితీరు

UV-C LED సిస్టమ్ యొక్క సమర్థత దాని నిర్వహణ ఖర్చులను నిర్ణయించడంలో ముఖ్యమైన అంశం. శక్తి వినియోగాన్ని తగ్గించడం, నిర్వహణ ఖర్చులను తగ్గించడం మరియు దాని వినియోగాన్ని ఆప్టిమైజ్ చేయడం ద్వారా సామర్థ్యాన్ని పెంచడానికి సిస్టమ్ తప్పనిసరిగా రూపొందించబడాలి.

శక్తి వినియోగాన్ని తగ్గించడానికి, శక్తి-సమర్థవంతమైన UV-C LEDలను ఎంచుకోవడం మరియు ఉష్ణ నష్టాన్ని తగ్గించడానికి సిస్టమ్‌ను రూపొందించడం చాలా అవసరం. ఇతర లక్షణాలతోపాటు అధిక-నాణ్యత భాగాలు మరియు ఆటోమేటిక్ క్లీనింగ్ మెకానిజమ్‌లను చేర్చడం ద్వారా నిర్వహణ అవసరాలను తగ్గించడానికి సిస్టమ్ రూపొందించబడాలి. సిస్టమ్ పనితీరును పర్యవేక్షించడానికి మరియు UV-C అవుట్‌పుట్‌ను అవసరమైన విధంగా సవరించడానికి సెన్సార్‌లు మరియు నియంత్రణలను చేర్చడం UV-C LEDల వినియోగాన్ని ఆప్టిమైజ్ చేయవచ్చు.

సిస్టమ్ ధ్రువీకరణ

నీటిని క్రిమిసంహారక చేయడంలో UV-C LED సిస్టమ్ యొక్క ప్రభావాన్ని USEPA UVDGM (అల్ట్రావైలెట్ డిస్ఇన్‌ఫెక్షన్ గైడెన్స్ మాన్యువల్)లో వివరించిన ప్రోటోకాల్ వంటి తగిన పరీక్షా పద్ధతులను ఉపయోగించి తప్పనిసరిగా ధృవీకరించబడాలి. అదనంగా, సురక్షిత తాగునీటి చట్టం వంటి వర్తించే నియంత్రణ అవసరాలకు అనుగుణంగా ఉండేలా సిస్టమ్ తప్పనిసరిగా నిర్మించబడాలి.

UV-C LED సిస్టమ్ యొక్క సామర్థ్యాన్ని ధృవీకరించడానికి, సిస్టమ్ అవసరమైన క్రిమిసంహారక ప్రమాణాలను సంతృప్తి పరుస్తుందని నిర్ధారించడానికి ప్రామాణిక ప్రోటోకాల్‌లను ఉపయోగించి అవసరమైన పరీక్షను నిర్వహించడం చాలా అవసరం. శుద్ధి చేయబడిన నీరు మానవ వినియోగానికి సురక్షితమైనదని నిర్ధారించడానికి, వర్తించే అన్ని నియంత్రణ అవసరాలకు అనుగుణంగా వ్యవస్థను రూపొందించాలి.

క్రింది గీత

UV-C LED సాంకేతికత త్రాగునీటి శుద్ధి కోసం సంప్రదాయ UV దీపాలపై అనేక ప్రయోజనాలను అందిస్తుంది, వీటిలో ఎక్కువ శక్తి సామర్థ్యం, ​​తక్కువ నిర్వహణ ఖర్చులు మరియు తక్కువ పర్యావరణ ప్రభావం ఉన్నాయి. ఈ సాంకేతికత నీటిని క్రిమిసంహారక చేయడంలో మరియు TOC స్థాయిలు, రుచి మరియు వాసనను నియంత్రించడంలో అసాధారణంగా ప్రభావవంతంగా ఉంటుంది. ఇది రూపం పొందవచ్చు UV నేతృత్వంలోని డయోడ్ల తయారీదారులు ఇష్టం Tianhui ఎలక్ట్రిక్

UV-C LED అవుట్‌పుట్, తరంగదైర్ఘ్యం, ప్రవాహం రేటు, సంప్రదింపు వ్యవధి, సిస్టమ్ సామర్థ్యం మరియు సిస్టమ్ ధ్రువీకరణతో సహా అనేక అంశాలను, త్రాగునీటి శుద్ధి కోసం UV-C LED వ్యవస్థను రూపొందించేటప్పుడు జాగ్రత్తగా పరిగణించాలి. త్రాగునీటి చికిత్సలో UV-C LED సాంకేతికత యొక్క సామర్థ్యాన్ని అనేక కేస్ స్టడీస్ ప్రదర్శించాయి మరియు రాబోయే సంవత్సరాల్లో సాంకేతికత విస్తృత ఆమోదం పొందుతుందని అంచనా వేయబడింది.

అమలు చేయడానికి ఆసక్తి ఉన్నవారికి UV నీటి క్రిమిసంహారక n వారి గాలి మరియు నీటి శుద్ధి అవసరాల కోసం, UV LED మాడ్యూల్స్ మరియు Tianhui ఎలక్ట్రిక్ వంటి డయోడ్‌ల యొక్క ప్రసిద్ధ తయారీదారుతో భాగస్వామ్యం చేయడం సిఫార్సు చేయబడింది. సంప్రదించడం ద్వారా Tianhui ఎలక్ట్రిక్ ,ఎ UV నడిపిన నిర్మాణకర్తలు  మీరు వారి ఉత్పత్తుల గురించి మరింత తెలుసుకోవచ్చు మరియు మీ UV క్రిమిసంహారక అవసరాల గురించి చర్చించడానికి సంప్రదింపులను షెడ్యూల్ చేయవచ్చు.