Ево питања о којем се често расправља у УВ свету: који је бољи тип УВ лампе за дезинфекцију воде: лампа средњег притиска или ниског притиска? Као и било шта друго у животу, свако има предности и недостатке које се морају узети у обзир у светлу оперативних захтева. У овом посту ћу испитати три главна фактора како бих утврдио која УВ лампа највише одговара вашем раду.
Као што наслов овог поста сугерише, постоје два типа УВ лампе које се најчешће користе у УВ системима: лампе средњег и ниског притиска. (Притисак се односи на притисак гаса живе у лампи).
Сијалице ниског притиска су издужене лампе-дужине око метра-са ниском снагом по лампи (у распону од 30-600В). За потребе дезинфекције, лампе ниског притиска емитују монохроматску таласну дужину од 253,7 нм (254 нм) при високом интензитету.
Сијалице средњег притиска су знатно краће од сијалица ниског притиска, са великом излазном снагом по лампи (обично у распону од 1-12кВ). Сијалице средњег притиска емитују широку гермицидну таласну дужину између 200-320нм при различитим интензитетима. Сијалице средњег притиска такође емитују таласну дужину 254нм, али не тако интензивну као сијалице ниског притиска.
1. Ефикасност дезинфекције
254 нм које користе лампе ниског притиска заиста је ефикасна таласна дужина против ДНК микроорганизама. Међутим, супротно ономе што се конвенционално верује, широки гермицидни распон од 200-320нм који користе лампе средњег притиска ефикаснији је и постиже знатно боље резултате дезинфекције при истим нивоима УВ дозе. Како је то могуће?
Сијалице ниског притиска емитују УВ светлост близу врха апсорпције ДНК и РНК како би деактивирале микроорганизме. Широке таласне дужине сијалица средњег притиска утичу на ДНК и РНК плус друге биолошке молекуле, попут протеина и ензима, омогућавајући већи утицај инактивације. Широка гермицидна таласна дужина напада микроорганизме на неколико фронтова, наноси штету основним компонентама микроорганизма и инхибира механизам поправљања мутација микроорганизама. На пример: спектри апсорбанције протеина показују максимум на 280 нм, док пептидна веза у протеинима показује значајну апсорпцију испод 240 нм. Други пример су споре Цриптоспоридиум и Бациллус субтилис које се најефикасније инактивирају на 270-271нм, изван опсега сијалица ниског притиска.
Пре пар година, америчко Фоод [ГГ] амп; Управа за лекове (ФДА) издала је Уредбу о пастеризованом млеку (ПМО) која дозвољава замену топлотне пастеризације воде УВ системима, ако су у складу са одређеним смерницама и условима. Један од услова је да УВ систем мора да покаже ниво УВ дозе: системи средњег притиска морају да покажу 120мЈ/цм2 (ЦРВЕНО), док системи ниског притиска морају да покажу 186 мЈ/цм2 (ЦРВЕНО). Зашто таква разлика? ФДА се ослањала на недавне студије различитих независних истраживачких институција које су показале већу ефикасност дезинфекције средњег притиска који, да би постигао одређени ниво дезинфекције, може користити ниже УВ дозе од сијалица ниског притиска.
Ово је револуционарно, барем за УВ индустрију: то значи да је сва литература која постоји о УВ дезинфекцији тачна о лампама ниског притиска, али је нетачна у односу на сијалице средњег притиска. То такође значи да је дугогодишња парадигма лампе ниског притиска, која је најефикаснија УВ лампа за дезинфекцију, недоказана, што је резултирало тиме да сада сви велики произвођачи УВ зрака на тржишту нуде системе средњег притиска заједно са својим системима ниског притиска.
Опоравак бактерија је још један феномен са лампама ниског притиска и извор је сталне контаминације у акваријумима за рибе. УВ светлост на 254 нм оштећује ДНК, али микроорганизми третирани лампама ниског притиска често се могу „поправити“ и наставити да се реплицирају као да на њих није утицао УВ. С друге стране, мање је вероватно да ће се бактерије третиране сијалицама средњег притиска поправити због озбиљног оштећења различитих битних делова које наносе широки распони гермицида.
Укратко, лампе средњег притиска имају јасну предност у дезинфекцији у односу на сијалице ниског притиска, постижући веће и одрживије нивое дезинфекције као низак притисак за исти ниво УВ дозе.
2. Енергетска ефикасност
Низак степен конверзије притиска, то јест однос између кВ које лампа троши и бактерицидне УВ светлости, обично је између 30-45%. Стопа конверзије средњег притиска је отприлике једна трећина овога, у распону од 10-15%. То значи да су за сваки утрошени кВ УВ системи ниског притиска обично око 3 пута енергетски ефикаснији од сијалица са средњим притиском за дату запремину воде која се третира. Али то није увек случај:
Атлантиум је конструисао-уграђени механизам за појачавање који компензује недостатак енергије лампе средњег притиска: дизајн оптичког појачања који рециклира и поново користи УВ фотоне у комори за дезинфекцију, чинећи их енергетски ефикасним као и њихови колеге УВ системи ниског притиска .
Укратко, системи ниског притиска имају тенденцију да буду енергетски ефикаснији због боље стопе конверзије сијалица ниског притиска. Међутим, системи са средњим притиском могу да превазиђу овај недостатак коришћењем механизма за појачавање који компензује нижу стопу конверзије сијалице са средњим притиском. Као клијент, увек гледајте укупну потрошњу енергије УВ система која је потребна за постизање жељене УВ дозе.
3. Живот лампе
Познато је да сијалице ниског притиска имају дужи век трајања од сијалица средњег притиска, у распону од 8.000-16.000 сати, док је распон средњег притиска 4.000-6000 сати. На папиру лампе ниског притиска изгледају фантастично, али као и увек морамо погледати ове податке у светлу стварног рада на терену. Постоје два аспекта овог питања:
1. Економичан: у просеку се горе наведене бројке претварају у једногодишњу замену сијалица за сијалице ниског притиска и две године замене за сијалице средњег притиска. Пошто УВ системи средњег притиска обично користе мање сијалица од ниског притиска, укупни годишњи оперативни трошкови излазе приближно једнаки. У зависности од броја сијалица, понекад скала иде у прилог ЛП лампама, а понекад за МП. Дакле, економску анализу је потребно урадити за сваки пројекат на ад-хоц основи.
2. Оперативно: сврха УВ система је да испоручи тачну УВ дозу која ће у сваком тренутку осигурати биолошку сигурност. Из тог разлога, лампе треба заменити према њиховим стварним перформансама. Постоје многе варијабле које могу скратити или продужити стварни век трајања УВ лампе, укључујући количину паљења, температуру воде, па чак и одређену производну серију УВ лампе. Не морате да ме верујете на реч по овом питању: једноставно прочитајте мала слова на табели сваког произвођача УВ -а у вези са гаранцијом за живот сијалице. Све је ту. Не желите да преузимате било какве ризике по овом питању, а ако лампа ради лоше, мора се заменити чак и ако није достигла наведене гарантне сате. Важна тачка овде је да је једини начин да будете сигурни да УВ лампе раде исправно у било ком тренутку јесте да имате наменски УВ сензор по лампи који даје јасне индикације о перформансама сваке појединачне лампе. Произвођачево радно време треба користити само као референцу. У том погледу, МП УВ системи имају јасну предност јер користе знатно мање сијалица што знатно олакшава контролу сваке лампе појединачно, за разлику од ЛП УВ система који могу имати десетине сијалица по систему, па је ефикасна контрола и надзор готово немогућа . Ова специфична тачка бит ће тема мог сљедећег поста, јер је то једна од најважнијих карактеристика УВ система у циљу осигурања одрживе биолошке сигурности воде.
Укратко, тип УВ лампе није самостална компонента у УВ систему. Једноставан избор једног или другог типа лампе неће гарантовати да ће УВ систем обезбедити потребну биолошку сигурност. Тип лампе треба испитати у светлу целокупног дизајна и конструкције УВ система како би се обезбедили оптимални услови за рад лампе. У Атлантиуму смо посвећени употреби МП сијалица. Дизајнирали смо наш систем да у потпуности оптимизује супериорност МП лампе у дезинфекцији, имплементирали смо софистицирани систем контроле и надзора за сваку сијалицу у систему, и пројектовали јединствени механизам за појачавање који компензује очигледне недостатке у стопи конверзије, чинећи Атлантиум системи енергетски ефикасни као ЛП УВ системи.
