ضدعفونی با روش اشعه ماورای بنفش

نور UV (ماوراء بنفش) چیست؟

نور ماوراء بنفش نوعی از اشعه الکترومغناطیس است که نوری سیاه رنگ تولید می کند و علت آفتاب سوختگی ها و برنزه شدن به همین سبب است. قرار گرفتن بیش از حد در معرض اشعه UV باعث نابودی بافت های زنده می شود.
طیف الکترومغناطیسی به هفت بخش تقسیم می شود که با کاهش طول موج ، افزایش انرژی و فرکانس صورت می گیرد و به ترتیب شامل امواج زیر میباشد:
امواج رادیویی
ماکرویو
مادون قرمز
نور مرئی
UV(ماوراء بنفش)
اشعه گاما
ایکس

نور UV (ماوراء بنفش) در طیف الکترومغناطیس ما بین نور مرئی و اشعه ایکس قرار می گیرد که به سه دسته تقسیم میشود:

UVC (180-280)
UVB (280-315)
UVA (315-400)

استفاده از نور فرابنفش (UV) در آب
در سیستم های لامپ UV بدون استفاده از هرگونه مواد شیمیایی و یا تغییر در طعم یا بوی آب میتوان 99٪ از میکروارگانیسم های زنده موجود در آب را از بین برد. مطابق با عکس زیر امواج فرا بنفش و یا ماورا بنفش بین طول موجهای 100 تا 400 نانومتر در طیف طول موجهای امواج الکترومغناطیس قرار دارد همچنین بهترین ناحیه میکروب زدایی امواج فرابنفش در 250 تا 260 نانومتر با بیشترین اثر مخرب بر روی سیستم DNA میکروارگانیسم های زنده و بیماری زا می باشد.

آیا استفاده از سیستم فرابنفش (UV) برای تصفیه آب خطر دارد؟

با توجه به اینکه اشعه فرابنفش در حالت عادی برای بدن انسان بسیار مضر است، به همین دلیل استفاده از این لامپ ها در دستگاه های تصفیه آب برای برخی از افراد ایجاد نگرانی کرده است. چونکه فیلتر فرابنفش در دستگاه های تصفیه آب خانگی و صنعتی و… هیچگونه ماده جانبی خطرناکی تولید نمی کنند لذا استفاده از آن کاملا بی خطر و امن میباشد. چون مکانیسم عملکرد این اشعه تنها با تغییر DNA باکتری ها مانع از رشد و تکثیرشان می شود و علاوه براین به منظور جلوگیری از تابش آن بر روی پوست انسان و سایر دام و آبزیان از محفظه استیل 304 و یا 316 درمقابل آن استفاده می شود که کاملا مانع از نفوذ اشعه می شود.

مزایای سیستم های ضدعفونی با اشعه ماورای بنفش

نابودی و حذف تمامی میکروارگانیسم های بیماری زا وباکتری های زنده مقاوم نسبت به کلر تا 99%
حذف تمام میکروارگانیسم ها در لحظه تابش اشعه فرابنفش بصورت آنی
عدم نیاز به تهیه، تولید، اپراتوری و یا ذخیره سازی مواد شیمیایی مثل کلر و…
موثر درنابودی جزئی آلاینده های نوظهور مانند NDMA
عدم تغییر خواص فیزیکی و شیمیایی آب تصفیه شده شامل بو، مزه، طعم، pH و سایر ویژگی ها
عدم افزایش میزان TDS فاضلای تصفیه شده در گندزدایی با اشعه فرابنفش
عدم نیاز به حذف هرگونه اثرات ناشی از باقیمانده گندزداهای شیمیایی که می تواند برای سلامت و حیات انسان و موجودات زنده مضر باشد
ضریب خطای بسیار کم و راندمان بسیار بالاتر نسبت به سایر روش های گندزدایی
بدون نیاز به مراقبت روزانه و دارای سیستم اعلام در صورت خرابی دستگاه
نیاز به فضای کم

در چه صورتی استفاده از سیستم ضد عفونی ماوراء بنفش به تنهایی توصیه نمیشود:

• برای غیر فعال کردن کیست ها
• آبهایی که میزان کدورت و رنگ آن زیاد باشد
• آبهایی که حاوی مقادیر زیادی مواد آلی هستند

چون سیستم UV هیچگونه ردی از خود در آب باقی نمی گذارد ویروس های ضعیف شده ممکن مجددا شروع به رشد و تکثیر کنند از این رو استفاده از ضد عفونی کننده دوم برای آنها ضروری است.

لوازم و متعلقات سیستم فرا بنفش UV (منبع: نشریه 177سازمان برنامه و بودجه)

شرایط پیش تصفیه آب ورودی به دستگاه UV

به منظور اثربخشی کامل نورUV، شفافیت و تمیزی آب هنگام عبور از لامپ بسیار مهم و تاثیر گذار است زیرا در غیر اینصورت ممکن است اشعه ماوراء بنفش بصورت کامل به تمام میکروارگانیسم های موجود در آب برخورد نکند و ضدعفونی آب بصورت کامل انجام نگیرد، لذا آب ورودی به دستگاه UV می بایست کاملاً شفاف و تمیز بوده و میزان املاح موجود در آن نیز به حداقل ممکن رسیده باشد. توصیه شده است که کیفیت آب ورودی به دستگاه یو وی بر اساس جدول زیر باشد:

نکته : حداقل پیش تصفیه الزامی برای دستگاه های uv، استفاده از فیلتر الیافی 5 میکرون (ترجیحاً 1 میکرون) است.

مقایسه ضدعفونی (گند زدائی) UV و سایر روش ها

از فرایندهای گندزدایی شیمیایی همانند کلر می توان انتظار تولید محصولاتی مانند تری هالومتان یا THM ها و هالواستیک اسیدهای حاصله از گندردایی با کلر را داشت. با این حال، در مورد تصفیه و گندردایی با UV، فرآورده های جانبی و مضر در آب تشکیل نمی شود. مطالعات نشان داده اند که حتی در دوزهای فرابنفش 5-4 برابر دوز معمول برای ضد عفونی نیز تغییر قابل توجهی در هیچ یک از پارامترهای شاخص کیفیت آب مانند pH، غلظت TOC و یا کدورت وجود ندارد. بدین معنی که چه برای تصفیه آب آشامیدنی با اشعه ماورای بنفش (UV) و چه در ضدعفونی (گندزدائی) و تصفیه آب ورودی یا برگشتی پساب های دامداری و صنعتی اشعه UV هیچ تغییر مضری در ماهیت آب ایجاد نخواهد کرد و تنها تغییر آب در کاهش بار میکروبی آن خلاصه می شود.

عوارض استفاده از کلر به منظور ضدعفونی کنندگی

محصولات حاصل از گندزدایی با کلر مانند مانند تری هالومتان جای نگرانی دارد بخصوص اگر آب از قبل حاوی کلر آزاد باشد. سایر ضدعفونی کننده ها نیز وضعیت بهتری ندارند. اصولا این ترکیبات بصورت مستقیم یا غیر مستقیم به بدن انسان وارد شده و مشکلات بیشماری از جمله سرطان زائی را بدنبال دارند ، علاوه بر این کلر به خاطر حالت اکسید کنندگی بالایی که دارد میبایست قبل از ورود به دستگاه های تصفیه آب توسط متابی سولفات (smbs) خنثی شود. چنانچه مقداری از کلر خنثی نشده وارد دستگاه تصفیه آب شود باعث خرابی آنی فیلترهای غشایی (ممبران) میشود.

مقایسه انواع روش های گندزدایی با یکدیگر

در تحقیقات روشن شده است که اشعه UV با دز مناسب بهترین روش برای از بین بردن باکتری، قارچ، ویروس و جلبک است. در جدول زیر بصورت خلاصه به مقایسه گند زدایی به روش ماوراء بنفش با سایر روش ها پرداختیم.