- Sử dụng tia cực tím để khử trùng
Khử trùng nước bằng tia cực tím dựa trên đặc điểm của tia cực tím. Bức xạ tia cực tím khử hoạt tính của sinh vật bằng cách hấp thụ ánh sáng gây ra một phản ứng quang hóa làm thay đổi thành phần phân tử cần thiết cho chức năng tế bào. Tia UV xuyên qua thành tế bào của vi sinh vật, năng lượng phản ứng với axit nucleic và các tế bào quan trọng khác làm bị thương hoặc diệt tế bào tiếp xúc. Tia cực tím cực kỳ hiệu quả để khử trùng các vi sinh vật nhỏ như vi khuẩn và virus, đối với động vật nguyên sinh như Giardia và Cryptosporidium cần đến liều lượng tia cực tím đủ lớn để tiêu diệt, cách tốt nhất để đạt hiệu quả khử trùng cao nhất trong trường hợp này là sử dụng kết hợp với ozone.
- Khử trùng nước bằng tia cực tím:
+ Bức xạ tia cực tím:
Bức xạ tia cực tím tiêu tán nhanh chóng vào nước để hấp thụ và phản xạ vật liệu trong nước.
Sóng năng lượng bức xạ tia cực tím là phạm vi của sóng điện từ dài từ 100 đến 400 nm ( giữa X-quang và quang phổ ánh sáng nhìn thấy).
Các bộ phận của bức xạ tia cực tím có thể được phân loại như chân không tia cực tím ( 100 -200nm), UV-C( 200-280 nm), UV-B(280-315nm) và tia UV-A( 315-400 nm). Tác dụng diệt khuẩn tối ưu ở bước sóng 245 -85 nm.
Khử trùng bằng đèn UV có 3 loại:
Đèn áp suất thấp phát ra năng lượng đầu ra tối đa ở bước sóng 253,7 nm
Đèn áp suất trung bình phát ra năng lượng ở các bước sóng 180 -1370 nm
Đèn áp suất cao phát ra tại các bước sóng trong cường độ cao.
+ Liều lượng tia cực tím:
Liều lượng tia cực tím là quan trọng nhất của khử trùng bằng tia cực tím vì mức độ bất hoạt ( mức độ tiêu hủy hoặc ngừng hoạt động của vi sinh vật) tỷ lệ thuận với liều lượng tia cực tím được sử dụng.
+ Vị trí lắp đặt:
Đèn Uv nên được cài đặt ở bước cuối cùng của quá trình xử lý nước, và càng gần hệ thống cấp nước cuối cùng càng tốt.
- Ưu nhược điểm của khử trùng bằng tia cực tím:
+ Ưu điểm:
Thân thiện với môi trường, không dùng hóa chất nguy hiểm, độc hại để xử lý do đó không có nguy cơ dùng quá liều
Chi phí đầu tư ban đầu thấp cũng như chi phí hoạt động giảm khi so với khử trùng bằng ozone hay clo
Có thể sử dụng ngay lập tức mà không cần bồn chứa hay duy trì lâu
Không có hóa chất được bổ sung vào nguồn cung cấp, nên không có các sản phẩm phụ được tạo ra ví dụ như clo – hữu cơ tạo trihalomethanes)
Không có sự thay đổi trong mùi, vị, PH, các chất hóa học của nước, các chất khoáng thiết yếu và các nguyên tố vi lượng ở lại trong nước
Đơn giản,dễ bảo trì, làm sạch định kỳ ( nếu có), dễ dàng thay thế bóng đèn
Dễ dàng cài đặt, chỉ có 2 kết nối là kết nối nước và kết nối điện
Phù hợp với tất cả các quy trình xử lý nước khác như lọc nước tinh khiết, xử lý nước bể bơi …
Yêu cầu rất ít thời gian tiếp xúc ( tính bằng giây so với tính bằng phút của hóa chất khử trùng)
Yêu cầu không gian tối thiểu cho các thiết bị
+ Hạn chế:
Không khử trùng còn sót lại
Không có cơ sở dữ liệu kỹ thuật cụ thể để áp dụng cho các nguồn nước khác nhau
- Các yếu tố ảnh hưởng đến khử trùng bằng tia cực tím:
+ Sắt và mangan: Sắt và mangan với hàm lượng cao sẽ gây ố trên ống thạch anh làm giảm hiệu quả khử trùng.Tia cực tím chỉ hiệu quả khi nước đã được xử lý loại bỏ sắt và mangan đưa về mức thấp 0,3 ppm sắt và 0,05 ppm mangan
+ Tổng chất rắn hòa tan ( TDS): TDS không được vượt quá 500 ppm
+ Độ đục: Độ đục ngăn cản ánh sáng truyền qua nước, nên sẽ làm giảm hiệu quả khử trùng, khi sử dụng tia cực tím độ đục phải nhỏ hơn 1 NTU
+ Chất rắn lơ lửng: Chất rắn lơ lửng cần được giảm xuống tối đa là 5 micron
+ Các yếu tố khác: Hiệu quả của tia cực tím giảm đáng kể nếu nhiệt độ của nước trên 400C
- Ứng dụng tia cực tím:
Tia cực tím được sử dụng rộng rãi trong xử lý nước sinh hoạt, sản xuất dược phẩm, sản xuất điện tử, sản xuất nước đóng chai và trong rất nhiều các lĩnh vực sản xuất công nghiệp khác.