Ось питання, яке часто обговорюється у світі УФ: який тип УФ -лампи краще для дезінфекції води: лампа середнього тиску або низького тиску? Як і будь -що інше в житті, кожен має переваги та недоліки, які слід враховувати у світлі експлуатаційних вимог. У цьому пості я розгляну три основні фактори, щоб визначити, яка УФ -лампа найбільш підходить для вашої роботи.
Як випливає з назви цієї публікації, існує два типи УФ-ламп, які найчастіше використовуються в УФ-системах: лампи середнього та низького тиску. (Тиск відноситься до тиску ртутного газу в лампі).
Лампи низького тиску-це подовжені лампи-довжиною близько метра-з низькою потужністю на лампу (від 30 до 600 Вт). Для дезінфекції лампи низького тиску випромінюють монохроматичну довжину хвилі 253,7 нм (254 нм) при високій інтенсивності.
Лампи середнього тиску значно коротші, ніж лампи низького тиску, з високою продуктивністю на лампу (зазвичай коливається від 1 до 12 кВт). Лампи середнього тиску випромінюють широку бактерицидну довжину хвилі між 200-320 нм при різній інтенсивності. Лампи середнього тиску також випромінюють довжину хвилі 254 нм, але не настільки інтенсивні, як лампи низького тиску.
1. Ефективність дезінфекції
254 нм, використовуваний лампами низького тиску, дійсно є ефективною довжиною хвилі проти ДНК мікроорганізмів. Однак, всупереч загальноприйнятій думці, широкий бактерицидний діапазон 200-320 нм, що використовується лампами середнього тиску, є більш ефективним і досягає значно кращих результатів дезінфекції при однакових рівнях доз УФ. Як це можливо?
Лампи низького тиску випромінюють ультрафіолетове випромінювання поблизу піку поглинання ДНК і РНК для інактивації мікроорганізмів. Широкі довжини хвиль ламп середнього тиску впливають на ДНК і РНК, а також на інші біологічні молекули, такі як білки та ферменти, забезпечуючи більший вплив інактивації. Широка бактерицидна довжина хвилі атакує мікроорганізми на декількох фронтах, завдає шкоди основним компонентам мікроорганізму та пригнічує механізм відновлення мутацій мікроорганізму. Наприклад: спектри поглинання білків показують максимальний пік при 280 нм, тоді як пептидний зв'язок у білках демонструє значне поглинання нижче 240 нм. Інший приклад-спори Cryptosporidium і Bacillus subtilis, які найбільш ефективно інактивуються при 270-271 нм, за межами сфери застосування ламп низького тиску.
Кілька років тому підсилювач продуктів харчування США &; Адміністрація лікарських засобів (FDA) видала Декрет про пастеризоване молоко (PMO), що дозволяє замінити теплову пастеризацію води системами УФ, якщо вони відповідають певним вказівкам та умовам. Однією з умов є те, що система УФ повинна демонструвати рівень дози УФ: системи середнього тиску повинні демонструвати 120 мДж/см2 (ЧЕРВОНИЙ), тоді як системи низького тиску повинні демонструвати 186 мДж/см2 (ЧЕРВОНИЙ). Чому така різниця? FDA спирається на останні дослідження різних незалежних дослідницьких установ, які продемонстрували більш високу ефективність дезінфекції середнього тиску, яка для досягнення певного рівня дезінфекції може використовувати менші дози УФ, ніж лампи низького тиску.
Це революційно, принаймні для промисловості УФ: це означає, що вся наявна література про дезінфекцію ультрафіолетом правильна щодо ламп низького тиску, але неправильна стосовно ламп середнього тиску. Це також означає, що давня парадигма ламп низького тиску, які є найефективнішою УФ-лампою для дезінфекції, була недоведена, в результаті чого всі основні виробники ультрафіолетового випромінювання на ринку пропонують системи середнього тиску поряд зі своїми системами низького тиску.
Відновлення бактерій - це ще одне явище з лампами низького тиску, яке є джерелом постійного забруднення в акваріумах. Ультрафіолетове випромінювання при 254 нм пошкоджує ДНК, але мікроорганізми, оброблені лампами низького тиску, часто можуть «відновлюватися» і продовжувати розмножуватися так, ніби на них не впливає УФ. З іншого боку, бактерії, оброблені лампами середнього тиску, мають меншу ймовірність відновлення самостійно через серйозні пошкодження різних істотних частин, спричинені широким бактерицидним ареалом.
Підводячи підсумок, лампи середнього тиску мають явну перевагу дезінфекції перед лампами низького тиску, досягаючи більш високих і стійких рівнів дезінфекції як низький тиск для того ж рівня дози УФ.
2. Енергоефективність
Низький коефіцієнт перетворення тиску, тобто відношення між кВт, спожитого лампою, до бактерицидного УФ-випромінювання, зазвичай становить 30-45%. Коефіцієнт перетворення середнього тиску становить приблизно третину цього значення, коливається між 10-15%. Це означає, що для кожного споживаного кВт системи ультрафіолетового випромінювання низького тиску, як правило, приблизно в 3 рази енергоефективніші, ніж лампи середнього тиску для певного об’єму води, що підлягає очищенню. Але це не завжди так:
Atlantium розробив-вбудований механізм підсилення, що компенсує недоліки потужності ламп середнього тиску: конструкція оптичного підсилення, яка переробляє та повторно використовує УФ-фотони в дезінфекційній камері, роблячи їх такими ж енергоефективними, як і їх аналоги ультрафіолетових систем низького тиску. .
Підводячи підсумок, системи низького тиску, як правило, є більш енергоефективними через кращий коефіцієнт конверсії ламп низького тиску. Однак системи середнього тиску можуть подолати цей недолік за допомогою механізму підсилення, який компенсує нижчу швидкість перетворення лампи середнього тиску. Як клієнт, завжди дивіться на загальне споживання енергії УФ -системою, необхідне для досягнення бажаної дози УФ.
3. Термін служби лампи
Відомо, що лампи низького тиску мають більший термін служби, ніж лампи середнього тиску, коливається від 8000 до 16 000 годин, тоді як середній тиск становить 4000-6000 годин. На папері лампи низького тиску виглядають фантастично, але, як завжди, ми повинні дивитися на ці дані у світлі фактичної роботи на місцях. У цьому питанні є два аспекти:
1. Економічний: у середньому вищезгадані цифри перетворюються на одну річну заміну ламп на лампи низького тиску та дві на рік на лампи середнього тиску. Оскільки ультрафіолетові системи середнього тиску зазвичай використовують менше ламп, ніж низький тиск, загальні річні експлуатаційні витрати виходять приблизно однаковими. Залежно від кількості ламп, іноді шкала на користь ламп LP, а іноді для MP. Тому економічний аналіз необхідно проводити для кожного проекту на спеціальній основі.
2. Експлуатаційний: мета УФ-системи-подавати правильну дозу УФ-променів, яка завжди забезпечуватиме біозахист. З цієї причини лампи слід замінювати відповідно до їх фактичних характеристик. Існує багато змінних, які можуть скоротити або продовжити фактичний термін служби УФ -лампи, включаючи кількість займань, температуру води і навіть конкретну виробничу серію УФ -лампи. Вам не потрібно вірити на слово з цього приводу: просто прочитайте маленькі літери на аркуші кожного виробника ультрафіолетового випромінювання щодо гарантії на термін служби лампи. Це все є. Ви не хочете ризикувати з цього приводу, і якщо лампа працює недостатньо, її слід замінити, навіть якщо вона не досягла зазначених гарантійних годин. Важливим моментом тут є те, що єдиний спосіб бути впевненим у правильній роботі УФ -ламп у будь -який момент - це мати спеціальний УФ -датчик для кожної лампи, який чітко вказує на продуктивність кожної окремої лампи. Заявлені виробником години роботи слід використовувати лише як довідкову. У цьому відношенні системи ультрафіолетового випромінювання мають явну перевагу, оскільки вони використовують значно менше ламп, що значно полегшує управління кожною лампою окремо, на відміну від систем ультрафіолетового випромінювання, які можуть мати десятки ламп на систему, що робить ефективне управління та моніторинг практично неможливим . Цей конкретний момент буде темою мого наступного допису, оскільки він є однією з найважливіших особливостей УФ-системи для забезпечення сталої біобезпеки води.
Підводячи підсумок, тип УФ -лампи не є окремим компонентом ультрафіолетової системи. Простий вибір того чи іншого типу лампи не гарантує, що УФ -система забезпечить необхідну біобезпеку. Тип лампи слід перевіряти з огляду на загальний дизайн та конструкцію УФ -системи, щоб вона забезпечувала оптимальні умови для роботи лампи. В Atlantium ми присвячені використанню ламп MP. Ми розробили нашу систему, щоб повністю оптимізувати переваги дезінфекційних ламп MP, впровадили складну систему контролю та моніторингу для кожної лампи в системі, а також спроектували унікальний механізм підсилення, щоб компенсувати явний недолік у швидкості перетворення, зробивши Atlantium такі енергоефективні системи, як УФ-системи LP.
