Benötigt die industrielle Wasseraufbereitung Ultravioletttechnologie?
Mit dem Fortschreiten der Industrialisierung nahm die Bedeutung vonWasseraufbereitungbeim Umweltschutz und der Aufrechterhaltung des Produktionsprozesses wird immer wichtiger. Die industrielle Wasseraufbereitung erfordert nicht nur die Entfernung von Schadstoffen im Wasser, sondern auch die Sicherstellung, dass die Wasserqualität strengen Hygienestandards entspricht. Unter den vielen Wasseraufbereitungstechnologien ist die Ultraviolett-Desinfektionstechnologie (UV) mit ihrer hohen Effizienz und ihrem Umweltschutz zu einem wichtigen Bestandteil der industriellen Wasseraufbereitung geworden.
In diesem Artikel werden die Anwendung der Ultravioletttechnologie bei der industriellen Wasseraufbereitung und ihr Desinfektionsprinzip ausführlich erörtert.
Was ist Ultraviolett-Desinfektionstechnologie?
Die Ultraviolett-Desinfektionstechnologie nutzt die starke bakterizide Wirkung der Ultraviolettstrahlung, um Mikroorganismen im Wasser zu entfernen. Ultraviolettstrahlung hat eine kurze Wellenlänge und kann die DNA oder RNA von Mikroorganismen wirksam zerstören, wodurch sie ihre Reproduktionsfähigkeit verlieren und eine Desinfektionswirkung erzielen. Im Vergleich zu herkömmlichen chemischen Desinfektionsmethoden hat die Ultraviolett-Desinfektion den Vorteil, dass keine Chemikalien hinzugefügt werden müssen und keine Sekundärverschmutzung entsteht.
Benötigt die industrielle Wasseraufbereitung Ultravioletttechnologie?
Im Bereich der industriellen Wasseraufbereitung wird die Ultraviolett-Technologie vor allem in folgenden Bereichen eingesetzt:
Industrielle Abwasserbehandlung
Viele Industrieprozesse erzeugen Abwasser, das eine große Anzahl schädlicher Mikroorganismen und Krankheitserreger enthält. Wenn dieses Abwasser direkt eingeleitet wird, verursacht es eine ernsthafte Umweltverschmutzung. Die Ultraviolett-Desinfektionstechnologie kann Bakterien, Viren, Protozoen und andere Mikroorganismen im Abwasser wirksam entfernen und sicherstellen, dass das Abwasser vor der Einleitung den Umweltstandards entspricht.
Produktionswasserdesinfektion
In vielen industriellen Produktionsprozessen gelten strenge Anforderungen an die Wasserqualität, beispielsweise in der Lebensmittel- und Getränkeproduktion oder in der Pharmaindustrie. Durch UV-Desinfektion können Mikroorganismen im Wasser entfernt, die Hygiene und Sicherheit des Produktionswassers sichergestellt, die Produktqualität verbessert und durch Probleme mit der Wasserqualität bedingte Produktionsunfälle oder Produktverunreinigungen verhindert werden.
Kühlwasseraufbereitung
Industrielle Kühlsysteme verbrauchen große Mengen an zirkulierendem Wasser, das während des Betriebs anfällig für mikrobielles Wachstum ist, was zu Systemablagerungen, Korrosion und anderen Problemen führen kann. Durch UV-Desinfektion kann das Wachstum von Mikroorganismen im Kühlwasser wirksam kontrolliert, die Lebensdauer der Geräte verlängert und die Betriebseffizienz des Systems verbessert werden.
Vorbehandlung und Tiefenbehandlung
In einigen komplexen Wasseraufbereitungssystemen wird die Ultravioletttechnologie häufig in Kombination mit anderen Wasseraufbereitungstechnologien (wie Umkehrosmose und Aktivkohlefiltration) als letzte Verteidigungslinie der Wasseraufbereitung eingesetzt. Sie kann als Vorbehandlungsschritt verwendet werden, um restliche Mikroorganismen im Wasser zu entfernen, oder als Tiefenbehandlungsschritt, um die Sicherheit der Wasserqualität weiter zu gewährleisten.
Was ist das Prinzip der UV-Desinfektion?
Der Kern der UV-Desinfektionstechnologie liegt in der bakteriziden Wirkung der UV-Strahlung. Das Grundprinzip ist wie folgt:
1. Klassifizierung der ultravioletten Strahlung
Ultraviolette Strahlung wird üblicherweise entsprechend ihrer Wellenlänge in drei Kategorien unterteilt:
● UVA (320–400 nm): Diese Art von ultraviolettem Licht hat eine schwache bakterizide Wirkung auf Mikroorganismen und wird hauptsächlich zur Oberflächendesinfektion und Luftreinigung in der Industrie eingesetzt.
● UVB (280–320 nm): Es verfügt über eine starke bakterizide Wirkung, dringt jedoch schlecht in Wasser ein und wird normalerweise zur Behandlung von flachen Gewässern verwendet.
● UVC (200–280 nm): Diese Wellenlänge des ultravioletten Lichts hat die stärkste bakterizide Wirkung und ist die Art von ultraviolettem Licht, die üblicherweise bei der Wasseraufbereitung verwendet wird. UVC kann die Zellwand von Mikroorganismen durchdringen, ihr genetisches Material zerstören und ihre Vermehrung verhindern.
2. Arbeitsprozess der UV-Desinfektion
(1) Ultraviolett-Bestrahlung von Mikroorganismen:ImUV-DesinfektionssystemWasser fließt durch einen Reaktionstank oder ein Rohr, das mit einer Ultraviolettlampe ausgestattet ist, und die von der Ultraviolettlampe abgegebene Ultraviolettstrahlung bestrahlt das Wasser. Wenn der Mikroorganismus ultraviolettem Licht ausgesetzt wird, wird seine DNA oder RNA durch ultraviolettes Licht zerstört, wodurch er seine Fähigkeit zur Reproduktion verliert.
(2) Zerstörung mikrobieller DNA:Die kurze Wellenlänge des ultravioletten Lichts verleiht ihm eine hohe Energie, die die Zellwand von Mikroorganismen durchdringen und mit DNA- oder RNA-Molekülen in den Zellen reagieren kann. Ultraviolettes Licht kann Kettenbrüche oder Querverbindungen in DNA-Molekülen verursachen, wodurch es für Mikroorganismen unmöglich wird, ihr genetisches Material zu replizieren, was dazu führt, dass sie ihre biologische Aktivität verlieren und dadurch der Effekt der Sterilisation erreicht wird.
(3) Bewertung der Desinfektionswirkung:Die Wirkung der UV-Desinfektion wird normalerweise durch Messen der Anzahl der verbleibenden Mikroorganismen im Wasser bewertet. Die Konstruktions- und Betriebsparameter des Desinfektionssystems (wie UV-Dosis, Bestrahlungszeit, Lichtintensität usw.) wirken sich direkt auf die Desinfektionswirkung aus. Im Allgemeinen muss das UV-Desinfektionssystem sicherstellen, dass eine bestimmte UV-Dosis (in mJ/cm²) erreicht wird, um Mikroorganismen im Wasser wirksam abzutöten.
Was sind die Vor- und Nachteile der UV-Desinfektion?
1. Vorteile der UV-Desinfektion
● Hocheffiziente Sterilisation: Ultraviolette Desinfektion kann Bakterien, Viren, Protozoen und andere Mikroorganismen im Wasser schnell und effektiv abtöten und hat eine hohe Desinfektionseffizienz. Im Vergleich zu anderen Desinfektionsmethoden benötigt die ultraviolette Desinfektion keine chemischen Mittel und kann den Desinfektionsprozess in kurzer Zeit abschließen.
● Keine Sekundärverschmutzung: Bei der UV-Desinfektion entstehen keine schädlichen Nebenprodukte und die Wasserqualität wird nicht sekundär verschmutzt. Es handelt sich um eine umweltfreundliche Desinfektionstechnologie, die den Umweltschutzanforderungen der modernen Wasseraufbereitung entspricht.
● Einfache Bedienung: Das UV-Desinfektionssystem hat eine einfache Struktur und ist relativ einfach zu bedienen und zu warten. Sie müssen nur regelmäßig die UV-Lampe austauschen und das Reaktionsbecken reinigen, damit das System normal läuft.
2. Nachteile der UV-Desinfektion
● Hohe Anforderungen an die Wasserqualität: Die Wirkung der UV-Desinfektion wird stark von der Wasserqualität beeinflusst. Schwebstoffe, Kolloide oder organische Stoffe im Wasser können das UV-Licht blockieren und die Desinfektionswirkung beeinträchtigen. Daher muss das UV-Desinfektionssystem normalerweise in Verbindung mit Vorbehandlungsgeräten verwendet werden, um sicherzustellen, dass die Wasserqualität den Anforderungen entspricht.
● Keine Entfernung chemischer Schadstoffe: Die UV-Desinfektion zielt nur auf Mikroorganismen ab und hat keine Auswirkungen auf chemische Schadstoffe im Wasser wie Schwermetalle und Pestizidrückstände. Zur Entfernung dieser Schadstoffe sind weiterhin andere Wasseraufbereitungstechnologien erforderlich.
● Anforderungen an Belichtungszeit und Dosierung: Die UV-Desinfektion erfordert eine ausreichende Belichtungszeit und UV-Dosierung, um den idealen Sterilisationseffekt zu erzielen. Diese Parameter müssen während des Entwurfs- und Betriebsprozesses genau kontrolliert werden, um den Desinfektionseffekt sicherzustellen.
Anwendungsbeispiele der UV-Desinfektion in der industriellen Wasseraufbereitung
Lebensmittel- und Getränkeindustrie
In der Lebensmittel- und Getränkeindustrie sind Hygiene und Sicherheit der Wasserqualität von entscheidender Bedeutung. UV-Desinfektion wird verwendet, um Mikroorganismen im Wasser zu entfernen und sicherzustellen, dass das im Produktionsprozess verwendete Wasser den Hygienestandards entspricht. Dies trägt nicht nur zur Verbesserung der Produktqualität bei, sondern verhindert auch Produktionsunfälle, die durch Probleme mit der Wasserqualität verursacht werden.
Pharmazeutische Industrie
Die Anforderungen an die Wasserqualität in der Pharmaindustrie sind strenger. Das UV-Desinfektionssystem kann Mikroorganismen im Wasser wirksam entfernen und Verunreinigungen durch Wasserqualitätsprobleme während der Arzneimittelherstellung verhindern. Für die Pharmaindustrie ist die UV-Desinfektion eine zuverlässige Lösung zur Wasseraufbereitung.
Kühlwasseraufbereitung
In industriellen Kühlsystemen kann eine mikrobielle Verunreinigung der Wasserqualität zu Ablagerungen und Korrosion der Geräte führen. UV-Desinfektionstechnologie kann das Wachstum von Mikroorganismen im Kühlwasser wirksam kontrollieren, die Betriebseffizienz des Systems verbessern und die Wartungskosten senken.