Obróbka Uzdatnianie UV jest procesem fizycznym stosowanym w oczyszczaniu wody i ścieków do dezynfekcji, utleniania i usuwania związków organicznych. W przeciwieństwie do procesów chemicznych, takich jak chlorowanie lub ozonowanie, uzdatnianie UV jest czysto fizyczne i nie pozostawia żadnych pozostałości chemicznych. Jest zatem szczególnie przyjazna dla środowiska i jest stosowana w uzdatnianiu wody pitnej, uzdatnianiu wody procesowej, oczyszczaniu ścieków i redukcji TOC (całkowitego węgla organicznego).

Dzięki zastosowaniu wysokoenergetycznego promieniowania UV można inaktywować mikroorganizmy, utleniać związki organiczne i rozkładać uporczywe zanieczyszczenia, takie jak farmaceutyki, pestycydy i pozostałości chemikaliów. Zaawansowane procesy, takie jak utlenianie UV odgrywają kluczową rolę, zwłaszcza w redukcji trudno degradowalnych zanieczyszczeń w wodzie.

Podstawy promieniowania UV

Działanie leczenia UV opiera się na promieniowaniu ultrafioletowym, bogatej w energię części widma elektromagnetycznego o długości fali od 100 do 400 nanometrów (nm). Promieniowanie UV dzieli się na trzy kategorie:

1. UV-A (315-400 nm): Działa głównie na cząsteczki organiczne, ale z niską gęstością energii.
2. UV-B (280-315 nm): Średnia gęstość energii, szkodliwe dla żywych komórek.
3. UV-C (100-280 nm): Najwyższa gęstość energii, stosowana do uzdatniania wody, ponieważ skutecznie dezaktywuje mikroorganizmy i przerywa wiązania chemiczne.

Promieniowanie UV-C jest wykorzystywane głównie w technologii wody i ścieków, szczególnie przy długości fali 254 nm, ponieważ jest to idealne rozwiązanie do inaktywacji DNA mikroorganizmów i utleniania substancji organicznych.

Techniczne zastosowania obróbki UV

1. dezynfekcja UV

Dezynfekcja UV jest jednym z najczęstszych zastosowań obróbki UV i służy do inaktywacji mikroorganizmów, takich jak bakterie, wirusy, pierwotniaki i grzyby.

• Mechanizm działania:

  • Promieniowanie UV-C niszczy struktury DNA/RNA mikroorganizmów poprzez tworzenie dimerów tyminy. Zapobiega to podziałom i namnażaniu się mikroorganizmów.
  • W przeciwieństwie do chemicznych środków dezynfekujących, obróbka UV nie pozostawia żadnych produktów ubocznych, takich jak chloraminy lub organiczne związki halogenowe.

• Obszary zastosowania:

  • Uzdatnianie wody pitnej: Zapewnienie higienicznej jakości wody.
  • Uzdatnianie wody procesowej: redukcja drobnoustrojów w przemyśle farmaceutycznym i spożywczym.
  • Systemy wody chłodzącej: Zapobieganie zanieczyszczeniu mikrobiologicznemu i biofoulingowi.

2. utlenianie UV (zaawansowane procesy utleniania, AOP)

Utlenianie UV łączy promieniowanie UV z utleniaczami chemicznymi, takimi jak nadtlenek wodoru (H₂O₂) lub ozon (O₃) w celu wytworzenia rodników hydroksylowych (-OH), które są wysoce reaktywne i zdolne do utleniania zanieczyszczeń, które są trudne do rozbicia.

• Zasada działania:

  • Promieniowanie UV rozszczepia H₂O₂ lub O₃ na rodniki hydroksylowe.

  • Rodniki te atakują cząsteczki organiczne i rozkładają je na mniejsze, mniej toksyczne związki, takie jak dwutlenek węgla (CO₂) i woda (H₂O).

• Zastosowanie:

  • Usuwanie mikrozanieczyszczeń, takich jak pestycydy, farmaceutyki i substancje zaburzające gospodarkę hormonalną.
  • Eliminacja mikrozanieczyszczeń i substancji słabo degradowalnych.
  • Usuwanie zapachów i kolorów ze strumieni wody.