لامپ UV-اشعه فرابنفش

لامپ UV در تصفیه آب یا فیلتر اشعه فرابنفش یکی از مؤثرترین تجهیزات برای گندزدایی آب است که در تصفیه آب صنعتی، خانگی و آکواریوم‌ ها استفاده می‌ شود. این لامپ با استفاده از اشعه فرابنفش، با نفوذ به ساختار DNA باکتری‌ ها، ویروس‌ ها و میکروارگانیسم‌ های مضر، آنها را نابود کرده و از تکثیر مجدد آنها جلوگیری می‌ کند. فیلتر UV تصفیه آب نه‌ تنها فرایند تصفیه را سریع و بدون تولید مواد جانبی مضر انجام می‌ دهد، بلکه راهکاری کاملاً ایمن و زیست‌ محیطی برای حذف آلودگی‌ های میکروبی فراهم می‌ کند. این محصول با ساختار ساده و عملکرد مؤثر، انتخابی عالی برای نیازهای مختلف تصفیه آب است. در ادامه مزایا، نحوه کار، ساختار، کاربرد لامپ یو وی در تصفیه آب، نحوه تعویض لامپ UV و ویژگی های مهم در آن را بررسی خواهیم نمود.

لامپ UV (یو وی) چیست؟

لامپ یو وی تصفیه آب (به انگلیسی: UV Water Purification Lamp)دستگاهی است که با تولید اشعه ماوراء بنفش با طول موج کوتاه (معمولا 254 نانومتر)، میکروارگانیسم‌ های موجود در آب را از بین می‌ برد. این اشعه با آسیب رساندن به DNA و RNA میکروب‌ ها، باکتری‌ ها، ویروس‌ ها و قارچ‌ ها آن‌ ها را غیر فعال کرده و از تکثیرشان جلوگیری می‌ کند. به عبارت دیگر، لامپ یووی با استفاده از قدرت نور، آب را ضد عفونی می‌ کند و به یکی از روش‌ های موثر و ایمن در تصفیه آب تبدیل شده است. این فناوری در صنایع مختلف از جمله تصفیه‌ خانه‌ های شهری و صنعتی، تصفیه آب آشامیدنی، صنایع غذایی، پزشکی و تصفیه فاضلاب برای تضمین کیفیت بهداشتی آب مورد استفاده قرار می‌ گیرد. لامپ‌ های یو وی به دلیل عدم استفاده از مواد شیمیایی، سرعت بالا در گندزدایی و کاربری آسان، به عنوان یک راه حل پاک و کارآمد در تصفیه آب شناخته می‌ شوند.

ساختار لامپ UV تصفیه آب

لامپ یو وی (UV)، اشعه ماوراء بنفش با طول موج 254 نانومتر تولید می کند و ساختار آن شامل یک محفظه استیل بیرونی، یک محفظه داخلی شیشه‌ ای (کوارتز)، لامپی حاوی بخار جیوه و اتصالات الکتریکی است. محفظه استیل، علاوه بر ایجاد یک ساختار محکم، از نشت اشعه UV به محیط اطراف جلوگیری می‌ کند و ایمنی کاربران را تضمین می‌ نماید. محفظه داخلی کوارتز، به دلیل شفافیت بالا در برابر اشعه UV، اجازه عبور حداکثری این اشعه را می‌ دهد. اتصالات الکتریکی نیز وظیفه تامین انرژی مورد نیاز لامپ را بر عهده دارند. به طور کلی، طراحی این لامپ به گونه‌ ای است که ضمن تضمین ایمنی کاربران، حداکثر کارایی را در تصفیه آب داشته باشد.

در واقع، می‌ توان این‌ گونه تصور کرد که لامپ UV مانند یک چراغ قوه‌ ای است که در یک محفظه استیل محصور شده و نور آن تنها از یک پنجره کوچک کوارتزی عبور می‌ کند. این نور خاص، میکروب‌ ها را از بین می‌ برد، اما برای انسان خطرناک نیست.

اجزای تشکیل دهنده لامپ اشعه فرابنفش uv

به طور کلی تجهیزات یک سیستم UV شامل موارد زیر می شود:

• محفظه استیل یا رأکتور
• لامپ
• کوارتز
• سنسور اشعه
• ترانس یا همان بالاست

نحوه عملکرد لامپ UV در دستگاه تصفیه آب

نحوه کار فیلتر فرابنفش در دستگاه تصفیه آب به صورت زیر است:

1. آب وارد محفظه استیل شده و اطراف استوانه شیشه ای به صورت شعاعی دوران می کند.
2. اشعه فرابنفش تولید شده از جیوه به سطح آب تابیده و به باکتری ها حمله می کند. هسته میکروارگانیسم های درون آب به دلیل تماس با اشعه UV تحت تاثیر قرار می گیرد. بطوری که DNA آنها دچار تغییر شده و به مرور امکان رشد و تکثیر از میکروارگانیسم ها گرفته می شود و به همین دلیل از بین می روند.
3. آب تصفیه شده پس از چرخش اطراف استوانه شیشه ای، از آن خارج میشود.

با توجه به قدرت بسیار بالای اشعه فرابنفش، حجم بالایی از میکروب و باکتری ها شامل انواع قارچ و جلبک، ای کولی، استرپتوکوک، سالمونلا، ژیادریا، مایکوباکتریوم توبرکلوزیس، انواع انگل و کریپتوسپوریدیوم موجود در آب از بین می روند. البته قدرت از بین بردن این باکتری ها به نوع لامپ و شدت تابش آنها نیز بستگی دارد.

مزایای لامپ UV (فیلتر فرابنفش) در تصفیه آب

• طول موج اشعه فرابنفش مانند مواد ضدعفونی کننده شیمیایی، هیچ میکروب، انگل و ویروسی را در آب باقی نمی‌گذارد.
• هیچ طعم و بویی به آب اضافه نمی‌کند.
• نگهداری از آن ساده است. تعویض سالانه لامپ UV بیشترین نیاز به تعمیر و نگهداری در این مدل دستگاه‌ها است.
• آب هدر نمی‌رود. فرآیند تصفیه با اشعه فرابنفش نیازی به زهکشی آب ندارد.
• شما را در زمان وقوع بلاهای طبیعی محافظت می‌کند.
• هنگامی که آب شهری به خطر می‌افتد، یک سیستم UV آب آشامیدنی شما را ایمن نگه می‌دارد.
• عدم استفاده از هر گونه مواد شیمیایی سمی مانند کلر و ازن.
• بدون ایجاد بو و مزه در آب خروجی
• یکی از موثرترین راه ها برای از بین بردن میکروب های بیماری زا تا 99 درصد
• مصرف انرژی بسیار پایین تر نسبت به سایر روشهای گندزدایی مانند ازن ژنراتور و پمپهای تزریق کلر
• هزینه تعمیرات و نگهداری بسیار کمتر نسبت به سایر روشها دارد و نیاز به اپراتور جهت سرویس و کنترل فرایند ندارد.
• نصب بسیار آسانتری دارد و به راحتی در مسیر آب قرار میگیرد.
• سرعت عمل بسیار بالاتری در از بین بردن میکروب ها دارد. به محض برخورد اشعه با آب فرایند میکروب زدایی صورت می پذیرد.
• نیاز به حداقل فضا جهت نصب و راه‌انداز دستگاه
• از بین بردن عوامل بیماریزایی که نسبت به کلر مقاوم هستند

معایب دستگاه تصفیه آب دارای لامپ UV

• دستگاه تصفیه آب UV فقط موجودات زنده را غیرفعال می‌ کند، بنابراین سیستم تصفیه آب UV دار برای حذف ذرات دیگر نیاز به پیش فیلتراسیون دارد.
• وقتی آب جاری نیست و در محفظه است، لامپ UV آب را گرم می‌کند.
• در هنگام قطع برق کار نمی‌کند. یک سیستم UV برای کار کردن به برق نیاز دارد.

آیا لامپ فرابنفش برای تصفیه آب خطر دارد؟

با توجه به اینکه اشعه فرابنفش در حالت عادی برای بدن انسان آسیب های زیادی را به همراه دارد، به همین دلیل استفاده از این لامپ در دستگاه های تصفیه آب برای برخی از افراد نگرانی هایی ایجاد می کند. لازم به ذکر است که فیلتر فرابنفش در دستگاه های تصفیه آب خانگی و صنعتی و آکواریوم ها هیچگونه ماده جانبی خطرناک تولید نمی کنند. چون این اشعه تنها با تغییر DNA باکتری ها مانع از رشد و تکثیرشان می شود. علاوه براین برای جلوگیری از تابش آن بر روی پوست انسان و آبزیان، از محفظه فلزی استیل در مقابل آن استفاده می شود که کاملا مانع از نفوذ اشعه می شود.

بر اساس یافته های دانشگاه کلرادو بولدر، نور UV یک روش ایمن و مؤثر برای تصفیه آب است که با آسیب رساندن به DNA یا RNA عوامل بیماری‌ زا، از تکثیر و ایجاد عفونت جلوگیری می‌ کند و به عنوان یک روش گندزدایی بدون نیاز به مواد شیمیایی بسیار ایده‌ آل است.

کاربردهای استفاده از اشعه فرابنش UV

از سیستم ماورا بنفش معمولا در کنار سایر روشهای تصفیه آب مانند فیلتر کربنی و یا اسمز معکوس استفاده می شود. استفاده از اشعه ماورا بنفش معمولا در آب هایی که احتمال وجود انواع زیادی از باکتری ها و ویروس ها وجود دارد توصیه می شود. به دلیل خطرات و احتمال مسمومیت در سایر روش های گند زدایی مانند ازن زنی و تزریق کلر استفاده از لامپ های ماورا بنفش (UV) از اولویت بالاتری برخوردار هستند. از دیگر کاربردهای ان می توان به موارد زیر اشاره کرد:

• استفاده در آب شرین کن های صنعتی، نیمه صنعتی و خانگی
• استفاده در تصفیه خانه های شهری
• استفاده در پکیج های تصفیه فاضلاب
• استفاده در استخرهای پرورش میگو و ماهی
• استفاده در صنایع آب میوه، لبنی و تولید آب معدنی
• استفاده در استخرهای شنا جهت از بین بردن میکروب ها و ترکیبات کلردار
• صنایع غذایی
• صنایع نوشابه سازی
• آب آشامیدنی
• آب فرایندی
• پرورش ماهی و میگو و دام و طیور
• تصفیه فاضلاب بهداشتی و صنعتی
• صنایع آرایشی و بهداشتی
• استخرهای شنا
• مدارهای بسته خنک کننده و سامانه های تهویه مطبوع

کاربرد لامپ UV در تصفیه آب خانگی

لامپ های UV، آخرین مرحله ی فیلتراسیون آب آشامیدنی در دستگاه تصفیه آب خانگی هستند. در دستگاه‌ های تصفیه آب خانگی، به‌ ویژه پس از سیستم‌ های اسمز معکوس، فیلترهای UV به عنوان آخرین فیلتر تصفیه عمل می‌ کنند تا هرگونه میکروارگانیسم باقی‌ مانده را از بین ببرند. با قرارگیری پس از فیلترهای کربن فعال و مینرال، این فیلترها آبی سالم‌ تر و عاری از هرگونه آلودگی میکروبی را برای شما فراهم می‌ کنند. حتی با وجود تصفیه اولیه آب توسط شرکت‌ های آب و فاضلاب، استفاده از تصفیه آب خانگی مجهز به فیلتر UV، تضمینی بر سلامت و کیفیت بالای آب آشامیدنی شماست.

کاربرد لامپ UV در تصفیه آب صنعتی

لامپ یووی با تولید اشعه ماوراء بنفش با طول موج کوتاه (حدود 220 تا 320 نانومتر)، آبی عاری از باکتری‌ ها و ویروس‌ ها برای صنایع مختلف، خصوصاً صنایع داروسازی، غذایی و الکترونیک فراهم می‌ کند. این فناوری پیشرفته بدون نیاز به مواد شیمیایی و با سرعت بالا، میکروب‌ ها را از بین برده و از این رو، نقش حیاتی در فرآیند تصفیه آب صنعتی ایفا می‌ کند. لامپ یووی با آسیب رساندن به DNA و RNA میکروارگانیسم‌ ها، آن‌ ها را غیرفعال کرده و از تکثیرشان جلوگیری می‌ کند. همچنین، این فناوری در حفظ محیط زیست و بهبود کیفیت محصولات تولیدی نقش بسزایی دارد.

کاربرد لامپ UV در تصفیه آب آکواریوم

لامپ یووی یا ضد جلبک، با تابش اشعه ماوراء بنفش، جلبک‌ ها و قارچ‌ های موجود در آب آکواریوم را از بین برده و از رشد بی‌ رویه آن‌ ها جلوگیری می‌ کند. این فناوری پیشرفته، بدون استفاده از مواد شیمیایی، محیطی تمیز و بهداشتی را برای ماهی‌ ها و سایر آبزیان فراهم کرده و از بروز بیماری‌ ها و مشکلات ناشی از آلودگی آب جلوگیری می‌ کند. لامپ یووی با نفوذ به ساختار ژنتیکی میکروارگانیسم‌ ها، آن‌ها را غیرفعال کرده و از تکثیرشان جلوگیری می‌ کند. برای اطمینان از عملکرد صحیح لامپ یووی، لازم است به طور مرتب تعویض شود تا کارایی آن حفظ شود.

انواع لامپ uv

در سیستم های تصفیه صنعتی و یا خانگی به طور معمول از دو نوع لامپ uv استفاده می شود

• لامپ های پایین/ خروجی بالا

این لامپ ها در عین حال که توانایی آنتی باکتریایی بالایی دارند، مصرف انرژی پایینی دارند. فشار پایین تر مصرف انرژی پایین تر را تضمین می کند در حالی که خروجی بالا خواص آنتی باکتریایی را تضمین می کند. این لامپ ها برای تاسیساتی که دبی های بالایی دارند و می خواهند انرژی کم تری مصرف کنند بسیار مناسب است.

• لامپ های فشار متوسط/ خروجی بالا

به اختصار به لامپ های فشار متوسط (MP) معروف هستند چون نمی توانند با شدت خروجی پایین کار کنند. این لامپ ها قدرت بالایی دارند و در دبی های بسیار بالا و در تاسیسات با فضای کم بازدهی زیادی دارند.

انواع گندزدای uv بر اساس محفظه سیستم

سیستم های گندزدایی و ضدعفونی با UV (گندزدای UV) بر اساس ساختار محفظه شامل دو نوع عمده هستند. در نوع اول، فاضلاب با لامپ تماس مستقیم ندارد و لامپ در قسمت فوقانی آب یا مجرای انتقال آب به صورت معلق قرار می گیرد. در نوع دوم، لامپ های تولید کننده تابش فرابنفش در داخل غلاف یا پوشش های کوارتزی قرار گرفته و به صورت مستغرق در داخل فاضلاب قرار گرفته اند. غلاف یا پوشش کوارتزی به منظور جلوگیری از تماس مستقیم لامپ با فاضلاب و به حداقل رساندن اثرات خنک کنندگی فاضلاب بر روی لامپ ها استفاده می شود. در حال حاضر از سیستم های لامپ های مستغرق عمدتا برای کاربرد در مقیاس بزرگ برای گندزدایی فاضلاب شهری استفاده می شود.

انواع دستگاه UV بر اساس فشار

نحوه تعویض لامپ UV در دستگاه تصفیه آب

استفاده مداوم از لامپ های UV به مرور کارایی آن را کاهش می دهد و به همین دلیل لازم است نسبت به تعویض آن اقدام شود. مدت زمان کاربرد هر یک از این لامپ ها مشخص و ثابت نیست و با توجه به مقدار باکتری و آلاینده های موجود در آب و مقدار استفاده از لامپ متغیر خواهد بود. تعویض لامپ UV دستگاه تصفیه آب خانگی و صنعتی به صورت زیر می باشد:

1. دستگاه تصفیه آب را از برق جدا کنید.
2. شیر آب ورودی به دستگاه تصفیه آب را ببندید.
3. بعد از فیلتر کربنی، می توانید لامپ UV را جستجو کنید که درون محفظه فلزی قرار دارد.
4. لامپ را از محفظه فلزی و سوکت های برق آن جدا کنید.
5. لامپ جدید را درون محفظه شیشه ای قرار داده و سپس سوکت ها را به آن وصل کنید.
6. محفظه شیشه ای را درون بدنه فلزی محافظ قرار دهید.
7. محفظه فلزی را در جای قبل خود روی دستگاه تصفیه آب متصل کنید.
8. شلنگ آب خروجی از فیلتر کربنی را به ورودی لامپ UV متصل کنید.
9. شلنگ خروجی از لامپ را به شیر متصل به سینک وصل کنید.

تاریخچه استفاده از اشعه ماورابفنش لامپ UV در تصفیه آب

اشعه فرابنفش تقریبا 150 سال پیش توسط یوهان ویلهلم دانشمند آلمانی کشف شد و اولین لامپ های uv  تجاری در اوایل قرن نوزدهم میلادی ساخته شدند. با پیشرفت فناوری، در سال 1907 امکان استفاده از پرتو فرابنفش برای گندزدایی آب در فرانسه فراهم شد. اولین سیستم گندزایی با اشعه فرابنفش برای گندزایی پساب فاضلاب شهری در اواسط دهه 1970 نصب و بهره برداری شد. در اواسط دهه 1980،  EPA فرایند گندزدایی با UV را به عنوان بهترین و موثرترین فناوری موجود برای گندزدایی فاضلاب معرفی کرد.

نور UV (فرابنفش) چیست؟

نور فرابنفش نوعی از اشعه الکترومغناطیس است که نور سیاه تولید می کند و آفتاب سوختگی و برنزه شدن ما در تابستان نیز به همین علت است. قرارگیری بیش از حد در معرض اشعه UV باعث از بین رفتن بافت های زنده می شود. اشعه الکترومغناطیسی نور خورشید در قسمت هایی با طول موج و فرکانس های مختلف ساطع می شود.

سیستم های لامپ UV بدون افزودن مواد شیمیایی یا تغییر طعم یا بوی آب 99٪ از میکروارگانیسم های موجود در آب را  از بین می برند. همان طور که مشاهده می شود 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 بیماری زا می باشد.

این محدوده بزرگ الکترومغناطیسی به عنوان طیف الکترومغناطیسی به 7 بخش تقسیم بندی می شود و به ترتیب کاهش طول موج و افزایش انرژی و فرکانس قرار می گیرد. این ترتیب شامل انواع امواج رادیویی، ماکرویو، مادون قرمز، نور مرئی، UV، اشعه گاما و ایکس است. نور UV در طیف الکترومغناطیس بین نور مرئی و اشعه ایکس قرار می گیرد و به سه دسته تقسیم بندی می شود: UVA (315-400) – UVB (280-315) – UVC (180-280)

انتخاب اندازه لامپ UV مناسب

اندازه لامپ UV و تجهیزات آن براساس دبی خروجی آب و میزان مصرف و همچنین میزان میکروارگانیسمهای موجود در آب  انتخاب می شود. به معنای اینکه هر چه دبی خروجی آب و آلودگی میکروبی بیشتر باشد برای افزایش قدرت میکروب زدایی از لامپ یووی با محفظه فولادی بزرگتری استفاده می شود. همچنین در صورتی که برای میکروب زدایی از لامپی با ظرفیت بیشتر از مورد نیاز استفاده شود، باعث گرم شدن آب می شود.

نگهداری و بهره برداری دستگاه گندزدا uv

در مواردی که سطح کدورت آب پایین است، بازرسی و شست و شو هر شش ماه یکبار انجام می شود. در صورتی که درجه کدورت بالاتر باشد و یا سختی آب بالا باشد دوره های شست و شو و بازرسی باید کوتاه تر شود. و در نهایت خود لامپ uv نیمه عمر محدودی دارد و باید هر چند وقت یکبار تعویض شود.

نکات مهم برای استفاده و نگهداری از لامپ UV

• برق را تا پس از نصب کامل تمامی اجزاء سیستم به آن وصل نکنید.
• اطمینان داشته باشید که محل ترانس خشک است.
• برق را به هنگام تعمیرات و سرویس، قطع کنید.
• زمانی که سیستم ها و کابل ها دچار هرگونه آسیب یا ایراد فیزیکی بود، از راه اندازی سیستم اجتناب کنید.
• فشار ورودی به سیستم نباید بیشتر از 5bar و دمای آن می بایست کمتر از 30درجه سانتیگراد باشد.
• مقدار آب ورودی به دستگاه باید در حدمجاز مشخص شده برای دستگاه باشد.
• شیرهای قبل و بعد از دستگاه را قبل از شروع مراحل سرویس و تمیز کردن را ببندید.
• سیستم را در معرض دمای کمتر از صفردرجه قرار ندهید و به هیچ عنوان راه اندازی نکنید .
• ترانس و سیستم الکتریکی سیستم را در معرض هوای آزاد، تابش خورشید و رطوبت قرار ندهید.
• حتماً از محافظ الکتریکی برای منبع تغذیه دستگاه استفاده شود.
• کیفیت شیمیایی و فیزیکی آب به شدت در راندمان و کارایی دستگاه UV موثر است.

سوالات متداوت لامپ گندزدای یو وی