ข้อดีของการใช้แสงยูวีในการฆ่าเชื้อแบคทีเรียที่ติดเชื้อในน้ำในโครงการบำบัดน้ำเสียได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวาง การทำหมันคือการใช้เทคโนโลยียูวีหลักในด้านน้ำและน้ำเสีย ทักษะนี้ยังใช้ในวิธีอื่นๆ อีกมากมาย รวมถึงการกำจัดโอโซน การลดคาร์บอนอินทรีย์ทั้งหมด (TOC) การฆ่าเชื้อน้ำตาลเหลว การเสื่อมสภาพของคลอรีน พื้นผิวและอากาศ และการฆ่าเชื้อในคูลลิ่งทาวเวอร์ ดังนั้นบทบาทของรังสีอัลตราไวโอเลตในการบำบัดน้ำเสียคืออะไร?
1.ฆ่าเชื้อ
การฆ่าเชื้อด้วยรังสีอัลตราไวโอเลตส่วนใหญ่ใช้แสงอัลตราไวโอเลตที่มีความยาวคลื่น 254 นาโนเมตร แสงอัลตราไวโอเลตของความยาวคลื่นนี้ แม้จะอยู่ภายใต้ปริมาณรังสีอัลตราไวโอเลตเพียงเล็กน้อยก็สามารถทำลายจุดศูนย์กลางชีวิตของเซลล์ - DNA ได้ จึงป้องกันการสร้างเซลล์ใหม่ และการสูญเสียความสามารถในการงอกใหม่ทำให้แบคทีเรียไม่เป็นอันตราย จึงบรรลุผลของการฆ่าเชื้อ เช่นเดียวกับการใช้งาน UV อื่นๆ ขนาดของระบบนี้ขึ้นอยู่กับความเข้มของแสงยูวี (ความเข้มและพลังของเครื่องฉายรังสี) และเวลาในการสัมผัส (ระยะเวลาที่น้ำ ของเหลว หรืออากาศสัมผัสกับแสง UV)
2.น้ำตาลเหลวสำหรับฆ่าเชื้อ
ผู้ผลิตอาหารและเครื่องดื่มส่วนใหญ่ใช้น้ำตาลเหลวในปริมาณมาก เนื่องจากน้ำตาลเป็นอาหารที่แบคทีเรียใช้ได้ง่าย แบคทีเรียจึงเจริญเติบโตได้ง่าย นอกจากนี้ น้ำตาลเหลวยังเป็นสีทึบ ดังนั้นการฆ่าเชื้ออย่างละเอียดจึงเป็นเรื่องยาก แสงอัลตราไวโอเลตที่มีความยาวคลื่น 254 นาโนเมตร สามารถใช้ฆ่าเชื้อผลิตภัณฑ์น้ำตาลเหลวได้ เพื่อชดเชยการสูญเสียพลังงานอันเนื่องมาจากความหนืดและการก่อตัวของสีของของเหลว ตัวปล่อยรังสี UV จำนวนมากจำเป็นต้องบรรจุลงในเครื่องปฏิกรณ์ที่เรียกว่า "ฟิล์มบาง" อย่างแน่นหนา การรวมตัวของอิมิตเตอร์ที่แน่นหนานี้ให้ปริมาณรังสี UV ที่สูงมากซึ่งจำเป็นต่อการฆ่าเชื้อน้ำตาลเหลวอย่างมีประสิทธิภาพ พลังงานที่ปล่อยออกมาจากแสงยูวีจะอยู่ที่ประมาณ 7 ถึง 10 เท่าเมื่อเทียบกับระบบฆ่าเชื้อทั่วไป
3.กำจัดโอโซน
ในอุตสาหกรรมการผลิตวิศวกรรมการบำบัดน้ำเสีย โอโซนมักใช้ในการฆ่าเชื้อและทำให้แหล่งน้ำบริสุทธิ์ อย่างไรก็ตาม เนื่องจากโอโซนมีความสามารถในการออกซิไดซ์ที่แรงมาก โอโซนที่เหลืออยู่ในน้ำอาจมีผลกระทบต่อกระบวนการถัดไปหากไม่กำจัดออก ดังนั้นโดยทั่วไปน้ำที่บำบัดด้วยโอโซนจะต้องถูกทิ้งไว้ในน้ำก่อนเข้าสู่การไหลของกระบวนการหลัก แสงอัลตราไวโอเลตที่มีความยาวคลื่น 254 นาโนเมตรมีประสิทธิภาพมากในการทำลายโอโซนที่เหลืออยู่ ซึ่งสามารถแยกออกเป็นออกซิเจนได้ แม้ว่าระบบต่างๆ จะต้องการเครื่องชั่งที่แตกต่างกัน แต่โดยทั่วไป ระบบกำจัดโอโซนโดยทั่วไปต้องการปริมาณรังสี UV ประมาณสามเท่าซึ่งระบบการฆ่าเชื้อแบบเดิมต้องการ
4. ลดปริมาณอินทรีย์คาร์บอนทั้งหมด
ในอุปกรณ์ไฮเทคและห้องปฏิบัติการจำนวนมาก สารอินทรีย์สามารถขัดขวางการผลิตน้ำที่มีความบริสุทธิ์สูง มีหลายวิธีในการกำจัดอินทรียวัตถุออกจากน้ำ วิธีทั่วไป ได้แก่ การใช้ถ่านกัมมันต์และรีเวิร์สออสโมซิส UV ความยาวคลื่นที่สั้นกว่า (185 นาโนเมตร) ก็มีประสิทธิภาพในการลดอินทรีย์คาร์บอนทั้งหมดเช่นกัน รังสีอัลตราไวโอเลตที่มีความยาวคลื่นสั้นกว่าจะมีพลังงานมากกว่าและสามารถสลายอินทรียวัตถุได้ แม้ว่ากระบวนการปฏิกิริยาของการเกิดออกซิเดชันของรังสีอัลตราไวโอเลตของอินทรียวัตถุจะซับซ้อนมาก หลักการสำคัญของกระบวนการนี้คือการออกซิไดซ์อินทรียวัตถุให้เป็นน้ำและคาร์บอนไดออกไซด์โดยการสร้างไฮโดรเจนและออกซิเจนอิสระที่มีความสามารถในการออกซิเดชันที่แรง เช่นเดียวกับระบบกำจัดโอโซน การย่อยสลายคาร์บอนอินทรีย์นี้ระบบยูวีให้รังสี UV มากกว่าระบบฆ่าเชื้อทั่วไปสามถึงสี่เท่า
5.การสลายตัวของคลอรีนตกค้าง
ในระบบบำบัดน้ำเสียและการจ่ายน้ำในเขตเทศบาล จำเป็นต้องมีคลอรีน อย่างไรก็ตาม ในกระบวนการผลิตทางอุตสาหกรรมของโครงการบำบัดน้ำเสีย เพื่อหลีกเลี่ยงผลกระทบต่อผลิตภัณฑ์ การกำจัดคลอรีนที่ตกค้างในน้ำมักจะเป็นการปรับสภาพที่จำเป็น วิธีการพื้นฐานในการกำจัดคลอรีนที่ตกค้างคือถ่านกัมมันต์และการบำบัดด้วยสารเคมี ข้อเสียของการบำบัดด้วยถ่านกัมมันต์คือต้องมีการสร้างใหม่อย่างต่อเนื่องและมักประสบปัญหาเกี่ยวกับการเติบโตของแบคทีเรีย ทั้งความยาวคลื่น 185 nm และ 254 nm ของแสงยูวีได้แสดงให้เห็นแล้วว่าสามารถทำลายพันธะเคมีของคลอรีนและคลอรามีนที่ตกค้างได้อย่างมีประสิทธิภาพ แม้ว่าจะต้องใช้พลังงาน UV จำนวนมากจึงจะได้ผล แต่ก็มีข้อดีคือวิธีนี้ไม่ต้องใช้ยาใดๆ ในการเติมน้ำ ไม่ต้องใช้สารเคมีในการจัดเก็บ ซ่อมแซมได้ง่าย และยังมีผลในการฆ่าเชื้อ และกำจัดสารอินทรีย์
