Evo pitanja o kojem se često raspravlja u UV svijetu: koji je bolji tip UV lampe za dezinfekciju vode: svjetiljka srednjeg ili niskog tlaka? Kao i sve ostalo u životu, svako ima prednosti i nedostatke koje se moraju uzeti u obzir u svjetlu operativnih zahtjeva. U ovom postu ću ispitati tri glavna faktora kako bih utvrdio koja UV lampa najviše odgovara vašem radu.
Kao što naslov ovog posta sugerira, postoje dva tipa UV svjetiljki koje se najčešće koriste u UV sustavima: svjetiljke srednjeg i niskog tlaka. (Tlak se odnosi na tlak žive-plina unutar svjetiljke).
Svjetiljke niskog tlaka su izdužene svjetiljke-duljine oko metra-s niskom snagom po lampi (u rasponu od 30-600W). Za potrebe dezinfekcije, lampe niskog tlaka emitiraju monokromatsku valnu duljinu od 253,7 nm (254 nm) pri visokom intenzitetu.
Sijalice srednjeg tlaka znatno su kraće od onih s niskim tlakom, s visokim učinkom po svjetiljci (obično u rasponu od 1-12kW). Svjetiljke srednjeg tlaka emitiraju široku germicidnu valnu duljinu između 200-320nm pri različitim intenzitetima. Svjetiljke srednjeg tlaka također emitiraju 254nm valne duljine, ali ne tako intenzivno kao žarulje niskog tlaka.
1. Učinkovitost dezinfekcije
254 nm koje koriste lampe niskog tlaka doista je učinkovita valna duljina protiv DNK mikroorganizama. Međutim, suprotno onome što se uobičajeno vjeruje, široki germicidni raspon od 200-320nm koji koriste lampe sa srednjim tlakom učinkovitiji je i postiže znatno bolje rezultate dezinfekcije pri istim razinama UV doze. Kako je to moguće?
Svjetiljke niskog tlaka emitiraju UV svjetlo blizu vrha apsorpcije DNA i RNA kako bi inaktivirale mikroorganizme. Široke valne duljine svjetiljki srednjeg tlaka utječu na DNK i RNK plus druge biološke molekule, poput proteina i enzima, omogućujući veći učinak inaktivacije. Široka germicidna valna duljina napada mikroorganizme na nekoliko frontova, nanosi štetu bitnim komponentama mikroorganizama i inhibira mehanizam popravljanja mutacija mikroorganizama. Na primjer: spektri apsorbancije proteina pokazuju najveći maksimum na 280 nm, dok peptidna veza u proteinima pokazuje značajnu apsorpciju ispod 240 nm. Drugi primjer su spore Cryptosporidium i Bacillus subtilis koje se najučinkovitije inaktiviraju na 270-271nm, izvan dosega niskotlačnih svjetiljki.
Prije nekoliko godina pojačala su američka hrana &; Uprava za lijekove (FDA) izdala je Pravilnik o pasteriziranom mlijeku (PMO) koji dopušta zamjenu toplinske pasterizacije vode UV sustavima, ako su u skladu s određenim smjernicama i uvjetima. Jedan od uvjeta je da UV sustav mora pokazati razinu UV doze: sustavi srednjeg tlaka moraju pokazati 120mJ/cm2 (RED), dok sustavi niskog tlaka moraju pokazati 186mJ/cm2 (RED). Zašto takva razlika? FDA se oslanjala na nedavna istraživanja različitih neovisnih istraživačkih institucija koja su pokazala veću učinkovitost dezinfekcije srednjeg tlaka koji, kako bi se postigla određena razina dezinfekcije, može koristiti niže UV doze od svjetiljki niskog tlaka.
Ovo je revolucionarno, barem za UV industriju: to znači da je sva literatura koja postoji o UV dezinfekciji točna o niskotlačnim svjetiljkama, ali je netočna u odnosu na svjetiljke srednjeg tlaka. To također znači da je dugogodišnja paradigma niskotlačnih svjetiljki kao najučinkovitije UV svjetiljke za dezinfekciju nedokazana, što rezultira time da sada svi veliki proizvođači UV zraka na tržištu nude sustave srednjeg tlaka uz svoje sustave niskog tlaka.
Oporavak bakterija još je jedan fenomen sa svjetiljkama niskog tlaka i izvor je stalne kontaminacije u akvarijima. UV svjetlo na 254 nm oštećuje DNK, ali mikroorganizmi tretirani niskotlačnim svjetiljkama često se mogu „popraviti“ i nastaviti replicirati kao da na njih nije utjecao UV. S druge strane, manje je vjerojatno da će se bakterije tretirane svjetiljkama srednjeg tlaka popraviti zbog teških oštećenja različitih bitnih dijelova uzrokovanih širokim rasponom germicida.
Ukratko, svjetiljke srednjeg tlaka imaju jasnu prednost dezinfekcije u odnosu na sijalice niskog tlaka, postižući veće i održivije razine dezinfekcije kao nizak tlak za istu razinu UV doze.
2. Učinkovitost napajanja
Brzina pretvaranja niskog tlaka, to je omjer između kW koje lampa troši i germicidne UV svjetlosti, obično je između 30-45%. Stopa pretvaranja srednjeg tlaka iznosi otprilike jednu trećinu toga, u rasponu od 10-15%. To znači da su za svaki utrošeni kW UV sustavi niskog tlaka obično oko 3 puta učinkovitiji od žarulja srednjeg tlaka za zadanu količinu vode koju treba obraditi. Ali to nije uvijek slučaj:
Atlantium je konstruirao-ugrađeni mehanizam za pojačavanje koji kompenzira nedostatak energije žarulja srednjeg tlaka: optički dizajn pojačala koji reciklira i ponovno koristi UV fotone u komori za dezinfekciju, čineći ih energetski učinkovitim kao i njihovi kolege UV sustavi niskog tlaka .
Ukratko, sustavi niskog tlaka imaju tendenciju biti energetski učinkovitiji zbog bolje stope pretvorbe niskotlačnih svjetiljki. Međutim, sustavi srednjeg tlaka mogu prevladati ovaj nedostatak korištenjem mehanizma za pojačavanje koji kompenzira nižu stopu pretvorbe žarulje sa srednjim tlakom. Kao klijent, uvijek gledajte ukupnu potrošnju energije UV sustava koja je potrebna za postizanje željene UV doze.
3. Život lampe
Poznato je da svjetiljke niskog tlaka imaju duži vijek trajanja od svjetiljki sa srednjim tlakom, u rasponu od 8.000-16.000 sati, dok je raspon srednjeg tlaka 4.000-6000 sati. Na papiru niskotlačne svjetiljke izgledaju fantastično, ali kao i uvijek moramo pogledati ove podatke u svjetlu stvarnog rada na terenu. Postoje dva aspekta ovog pitanja:
1. Ekonomično: u prosjeku se gore navedene brojke pretvaraju u jednu godišnju zamjenu svjetiljki za niskotlačne sijalice i dvije godišnje u zamjenu za svjetiljke srednjeg pritiska. Budući da UV sustavi srednjeg tlaka obično koriste manje svjetiljki od niskog tlaka, ukupni godišnji operativni troškovi izlaze približno jednaki. Ovisno o broju svjetiljki, ponekad ljestvica ide u prilog LP svjetiljkama, a ponekad za MP. Dakle, ekonomsku analizu je potrebno napraviti za svaki projekt na ad-hoc osnovi.
2. Operativno: svrha UV sustava je isporučiti ispravnu UV dozu koja će u svakom trenutku osigurati biološku sigurnost. Iz tog razloga žarulje treba zamijeniti prema njihovim stvarnim performansama. Postoje mnoge varijable koje mogu skratiti ili produljiti stvarni vijek trajanja UV svjetiljke, uključujući količinu paljenja, temperaturu vode, pa čak i određenu seriju proizvodnje UV lampe. Ne morate mi vjerovati na riječ: jednostavno pročitajte mala slova na svakom listu proizvođača UV -a u vezi s jamstvom vijeka trajanja žarulje. Sve je tu. Ne želite riskirati po tom pitanju i ako žarulja ne radi, mora se zamijeniti čak i ako nije dosegla navedene jamstvene sate. Ovdje je važno istaknuti da je jedini način da budete sigurni da UV lampe rade ispravno u bilo kojem trenutku jest da imate namjenski UV senzor po lampi koji daje jasne naznake o performansama svake pojedinačne svjetiljke. Proizvođač navedene sate rada treba koristiti samo kao referencu. U tom pogledu, MP UV sustavi imaju jasnu prednost jer koriste znatno manje svjetiljki što uvelike olakšava upravljanje svakom svjetiljkom pojedinačno, za razliku od LP UV sustava koji mogu imati desetke svjetiljki po sustavu, pa je učinkovita kontrola i nadzor gotovo nemoguća . Ova specifična točka bit će tema mog sljedećeg posta, jer je to jedna od najvažnijih značajki UV sustava kako bi se osigurala održiva biološka sigurnost vode.
Ukratko, tip UV lampe nije samostalna komponenta u UV sustavu. Jednostavan odabir jedne ili druge vrste svjetiljki neće jamčiti da će UV sustav pružiti potrebnu biološku sigurnost. Tip svjetiljke treba ispitati u svjetlu cjelokupnog dizajna i konstrukcije UV sustava osiguravajući da pruža optimalne uvjete za rad svjetiljke. U Atlantiumu smo posvećeni uporabi MP svjetiljki. Dizajnirali smo naš sustav za potpunu optimizaciju superiornosti dezinfekcije MP svjetiljki, implementirali sofisticirani sustav upravljanja i nadzora za svaku svjetiljku u sustavu, te konstruirali jedinstveni mehanizam pojačanja koji kompenzira evidentne nedostatke u stopi pretvorbe, čineći Atlantium sustavi energetski učinkoviti kao LP UV sustavi.
