Il trattamento industriale delle acque richiede la tecnologia ultravioletta?
Con l'avanzamento dell'industrializzazione, l'importanza ditrattamento dell'acquanella protezione dell'ambiente e nel mantenimento del processo produttivo è diventato sempre più importante. Il trattamento delle acque industriali non richiede solo la rimozione degli inquinanti nell'acqua, ma richiede anche di garantire che la qualità dell'acqua soddisfi rigorosi standard igienici. Tra le numerose tecnologie di trattamento delle acque, la tecnologia di disinfezione ultravioletta (UV) è diventata una parte importante del trattamento delle acque industriali con la sua elevata efficienza e protezione ambientale.
In questo articolo verrà discussa in dettaglio l'applicazione della tecnologia ultravioletta nel trattamento industriale delle acque e il suo principio di disinfezione.
Che cos'è la tecnologia di disinfezione a raggi ultravioletti?
La tecnologia di disinfezione ultravioletta sfrutta la potente capacità battericida della radiazione ultravioletta per rimuovere i microrganismi nell'acqua. La radiazione ultravioletta ha una lunghezza d'onda corta e può distruggere efficacemente il DNA o l'RNA dei microrganismi, facendogli perdere la capacità riproduttiva, ottenendo così un effetto di disinfezione. Rispetto ai tradizionali metodi di disinfezione chimica, la disinfezione ultravioletta ha il vantaggio di non dover aggiungere sostanze chimiche e di non dover ricorrere all'inquinamento secondario.
Il trattamento industriale delle acque richiede la tecnologia ultravioletta?
Nel campo del trattamento delle acque industriali, la tecnologia ultravioletta viene utilizzata principalmente nei seguenti aspetti:
Trattamento delle acque reflue industriali
Molti processi industriali producono acque reflue contenenti un gran numero di microrganismi e patogeni nocivi. Se queste acque reflue vengono scaricate direttamente, causeranno un grave inquinamento all'ambiente. La tecnologia di disinfezione ultravioletta può rimuovere efficacemente batteri, virus, protozoi e altri microrganismi nelle acque reflue, assicurando che le acque reflue soddisfino gli standard ambientali prima dello scarico.
Disinfezione dell'acqua di produzione
Molti processi di produzione industriale hanno requisiti rigorosi sulla qualità dell'acqua, come la produzione di alimenti e bevande, l'industria farmaceutica, ecc. La disinfezione ultravioletta può rimuovere i microrganismi dall'acqua, garantire l'igiene e la sicurezza dell'acqua di produzione, migliorare la qualità del prodotto e prevenire incidenti di produzione o contaminazione del prodotto causati da problemi di qualità dell'acqua.
Trattamento dell'acqua di raffreddamento
I sistemi di raffreddamento industriali utilizzano una grande quantità di acqua circolante, che è soggetta a crescita microbica durante il funzionamento, portando a incrostazioni del sistema, corrosione e altri problemi. Attraverso la disinfezione ultravioletta, la crescita di microrganismi nell'acqua di raffreddamento può essere efficacemente controllata, la durata utile delle apparecchiature può essere estesa e l'efficienza operativa del sistema può essere migliorata.
Pretrattamento e trattamento profondo
In alcuni sistemi complessi di trattamento delle acque, la tecnologia ultravioletta è spesso utilizzata in combinazione con altre tecnologie di trattamento delle acque (come l'osmosi inversa e la filtrazione a carbone attivo) come ultima linea di difesa per il trattamento delle acque. Può essere utilizzata come fase di pretrattamento per rimuovere i microrganismi residui nell'acqua o come fase di trattamento profondo per garantire ulteriormente la sicurezza della qualità dell'acqua.
Qual è il principio della disinfezione tramite raggi ultravioletti?
Il fulcro della tecnologia di disinfezione ultravioletta risiede nell'effetto battericida della radiazione ultravioletta. Il principio di base è il seguente:
1. Classificazione delle radiazioni ultraviolette
La radiazione ultravioletta viene solitamente suddivisa in tre categorie in base alla sua lunghezza d'onda:
● UVA (320-400 nm): questo tipo di luce ultravioletta ha uno scarso effetto battericida sui microrganismi e viene utilizzato principalmente per la disinfezione delle superfici e la purificazione dell'aria nell'industria.
● UVB (280-320 nm): ha una forte capacità battericida, ma una scarsa capacità di penetrazione nell'acqua e viene solitamente utilizzato per trattare specchi d'acqua poco profondi.
● UVC (200-280 nm): questa lunghezza d'onda della luce ultravioletta ha la più forte capacità battericida ed è il tipo di luce ultravioletta comunemente utilizzata nel trattamento delle acque. Gli UVC possono penetrare la parete cellulare dei microrganismi, distruggere il loro materiale genetico e impedirne la riproduzione.
2. Processo di lavoro della disinfezione ultravioletta
(1) Irradiazione ultravioletta dei microrganismi:Nelsistema di disinfezione a raggi ultravioletti, l'acqua passa attraverso un serbatoio di reazione o un tubo dotato di una lampada ultravioletta, e la radiazione ultravioletta emessa dalla lampada ultravioletta irradierà l'acqua. Quando il microrganismo è esposto alla luce ultravioletta, il suo DNA o RNA viene distrutto dalla luce ultravioletta, perdendo così la sua capacità di riprodursi.
(2) Distruzione del DNA microbico:La breve lunghezza d'onda della luce ultravioletta le conferisce un'elevata energia, che può penetrare la parete cellulare dei microrganismi e reagire con le molecole di DNA o RNA nelle cellule. La luce ultravioletta può causare rotture di catena o legami incrociati nelle molecole di DNA, rendendo impossibile ai microrganismi replicare il loro materiale genetico, facendogli perdere la loro attività biologica, ottenendo così l'effetto di sterilizzazione.
(3) Valutazione dell'effetto di disinfezione:L'effetto della disinfezione ultravioletta viene solitamente valutato misurando il numero di microrganismi rimanenti nell'acqua. I parametri di progettazione e operativi del sistema di disinfezione (come dose di ultravioletti, tempo di irradiazione, intensità della luce, ecc.) influenzano direttamente l'effetto della disinfezione. In genere, il sistema di disinfezione ultravioletta deve garantire che venga raggiunta una certa dose di ultravioletti (in mJ/cm²) per uccidere efficacemente i microrganismi nell'acqua.
Quali sono i vantaggi e gli svantaggi della disinfezione tramite raggi ultravioletti?
1. Vantaggi della disinfezione ultravioletta
● Sterilizzazione ad alta efficienza: la disinfezione ultravioletta può uccidere rapidamente ed efficacemente batteri, virus, protozoi e altri microrganismi nell'acqua con elevata efficienza di disinfezione. Rispetto ad altri metodi di disinfezione, la disinfezione ultravioletta non si basa su agenti chimici e può completare il processo di disinfezione in breve tempo.
● Nessun inquinamento secondario: non vengono prodotti sottoprodotti nocivi durante la disinfezione ultravioletta e non viene causato alcun inquinamento secondario alla qualità dell'acqua. È una tecnologia di disinfezione ecologica che soddisfa i requisiti di protezione ambientale del moderno trattamento delle acque.
● Funzionamento semplice: il sistema di disinfezione UV ha una struttura semplice ed è relativamente facile da usare e manutenere. È sufficiente sostituire regolarmente la lampada UV e pulire la piscina di reazione per mantenere il sistema in funzione normalmente.
2. Svantaggi della disinfezione UV
● Elevati requisiti di qualità dell'acqua: l'effetto della disinfezione UV è fortemente influenzato dalla qualità dell'acqua. La materia sospesa, i colloidi o la materia organica nell'acqua possono bloccare la luce UV e influenzare l'effetto della disinfezione. Pertanto, il sistema di disinfezione UV di solito deve essere utilizzato insieme all'attrezzatura di pretrattamento per garantire che la qualità dell'acqua soddisfi i requisiti.
● Nessuna rimozione di inquinanti chimici: la disinfezione UV colpisce solo i microrganismi e non influisce sugli inquinanti chimici nell'acqua come metalli pesanti e residui di pesticidi. Per la rimozione di questi inquinanti, sono ancora necessarie altre tecnologie di trattamento dell'acqua.
● Requisiti di tempo di esposizione e dosaggio: la disinfezione UV richiede un tempo di esposizione e un dosaggio UV sufficienti per ottenere l'effetto di sterilizzazione ideale. Questi parametri devono essere controllati con precisione durante il processo di progettazione e funzionamento per garantire l'effetto di disinfezione.
Esempi di applicazione della disinfezione UV nel trattamento delle acque industriali
Industria alimentare e delle bevande
Nel settore alimentare e delle bevande, la sanificazione e la sicurezza della qualità dell'acqua sono fondamentali. La disinfezione UV viene utilizzata per rimuovere i microrganismi nell'acqua per garantire che l'acqua utilizzata nel processo di produzione soddisfi gli standard igienici. Ciò non solo aiuta a migliorare la qualità del prodotto, ma previene anche gli incidenti di produzione causati da problemi di qualità dell'acqua.
Industria farmaceutica
I requisiti di qualità dell'acqua nell'industria farmaceutica sono più rigorosi. Il sistema di disinfezione UV può rimuovere efficacemente i microrganismi nell'acqua e prevenire la contaminazione causata da problemi di qualità dell'acqua durante la produzione di farmaci. Per l'industria farmaceutica, la disinfezione UV è una soluzione affidabile per il trattamento dell'acqua.
Trattamento dell'acqua di raffreddamento
Nei sistemi di raffreddamento industriali, la contaminazione microbica della qualità dell'acqua può causare incrostazioni e corrosione delle apparecchiature. La tecnologia di disinfezione UV può controllare efficacemente la crescita di microrganismi nell'acqua di raffreddamento, migliorare l'efficienza operativa del sistema e ridurre i costi di manutenzione.