Ультрафиолетовый стерилизатор

Схема водного потока через УФ-стерилизатор
Схема водного потока через УФ-стерилизатор

УФ стерилизация является безопасным и естественным методом борьбы с водными патогенными микроорганизмами и водорослями, вызывающими цветение. Действие УФ ламп так же естественно как солнечный свет. В отличие от химических веществ, способных навредить рыбам, полезным бактериям и растениям, УФ оборудование не оставляет никаких следов в воде и, следовательно, абсолютно безопасно для рыб и растений.

УФ аппарат работает в гармонии с фильтрами путем уничтожения нежелательного цветения, которое может создать проблемы и снизить эффективность механической фильтрации.

За почти три десятилетия УФ стерилизация показала себя альтернативой суровой химической обработке сульфатом меди в борьбе с водными патогенами и водорослями.

Независимо от того, именуют УФ водным осветлителем или водным стерилизатором, его дизайн, производительность и операционные принципы остаются неизменными. Эффективность использования УФ оборудования определяется уничтожением определенных микроорганизмов. Ниже даются пять основных факторов, от которых зависят возможности УФ стерилизатора или осветлителя.

1. Тип лампы. На данный момент существует два типа УФ лампы: низкого давления и среднего/высокого давления. Как будет сказано далее – лампы низкого давления куда более эффективны в водных стерилизаторах.
2. Длина лампы. Обычно используются лампы с исчислением длины в системе ДДК (Длина дуги кривой).
3. Конструкция камеры, где вода подвергается воздействию УФ излучения. Расстояние, требуемое радиации, чтобы пройти от поверхности лампы до резервуара с водой внутри стерилизатора играет самую важную роль в его конструкции, потому что от этого зависит «доза ультрафиолета» попадающая в воду, не зависимо от её течения.
4. Состояние воды. Данный показатель определяет способность воды подвергаться эффективному воздействию УФ излучения и исчисляется в процентах проникновения. Выраженная в процентах, показывает качество воды для обработки. Чем больше процент проникновения, тем больше эффективность УФ стерилизатора.
5. Течение воды внутри стерилизатора. Количество воды проходящей сквозь корпус аппарата является тем самым критерием для выяснения фактической дозы УФ излучения, передающегося воде, и исчисляется в микроваттах в секунду на квадратный сантиметр (µWсек/см2).

Существуют и другие важные факторы, например, расположение лампы и конструкция системы множественных ламп.
УФ это аббревиатура для ультрафиолетового света, спектр которого находится ниже видимого человеческим глазом. Другими словами, УФ свет находится за голубым спектром видимого света. Будучи невидимым для людей, УФ излучение так же часто называется УФ энергией.

УФ делится на четыре группы в зависимости от длины волны: 1) Вакуумный УФ с длиной волны от 100 до 200 нм; 2) Ультрафиолет С с длиной волны 200-280 нм; 3) Ультрафиолет B с длиной волны от 280 до 315 нм; 4) Ультрафиолет А, между 315 и 400 нм.

Спектр УФC (200-280 нм) считается самым смертельным для микроорганизмов, потому что он повреждает связи между их атомами. Этот диапазон световых волн, с гермицидным максимумом в 264 нм, называется гермицидным спектром.

Понимание механизма бактерицидного действия УФ излучения и того, каким образом он уничтожает микроорганизмы, дает возможность правильно подобрать излучатель и контейнер для протекания воды вокруг лампы или ламп, в случае работы с множественными источниками УФ.

Лампы-источники УФC излучения
Существует два основных типа УФ ламп: низкого давления и среднего/высокого давления. Лампы низкого давления фактически производит все излучение с длиной волны 254 нм, что крайне близко к гермицидному максимуму в 264 нм.

В большинстве случаев эти лампы конвертируют до 40% номинальной мощности в используемые УФC ватты, что куда больше чем в других типах ламп. Например, лампа низкого давления мощностью 150 Вт производит примерно 58 Вт УФC энергии.

Лампы низкого давления обычно низкоамперные (200-1,500 мА), и их рабочая температура составляет 38-93°C. В зависимости от рабочего тока данного типа ламп, продолжительность работы варьирует от 8,000 до 12, 000 часов. Лампы низкого давления считаются самыми лучшими для водных УФ стерилизаторов.

Лампы среднего/высокого давления продуцируют свет очень широкого спектра, от 100 нм до 700 нм и выше, попадая даже в видимый спектр. Эти лампы производят крайне мало полезного гербицидного излучения, их КПД, расходуемый на создание УФC радиации, составляет не более 7% от номинальной мощности. Например, 175 лампа данного типа произведет примерно 12 Вт УФC энергии. Оставшиеся 163 Вт расходуются на теплообразование и видимый свет. Лампы среднего/высокого давления обычно высокоамперные (2000–10000 мА) с рабочей температурой 500–600°C. В зависимости от рабочего тока их продолжительность работы составляет 1000–2000 часов.

Длина используемой лампы
УФ лампы низкого давления производятся во множестве различных конструкций и длин. Основным правилом считается, что чем больше длина лампы, тем больше УФ излучения получит вода, потому что она будет более длинное время подвержена воздействию лампы.

Конструкция УФ аппарата
Форма корпуса УФ стерилизатора. Этот пункт полностью опускается у некоторых производителей, хотя и является ключом к полноценной работе.

Основные критерии:
1. Расположение лампы. Лампу следует располагать между входом и выходом корпуса. Любой её участок, который находится в ином месте считается бесполезным. Более того, при подсчете производительности считается только длина ДДК между входным и выходным отверстием для воды, тем самым занижается эффективность ламп;
2. Диаметр корпуса. Следует выбирать стерилизатор с максимально большим диаметром среди аппаратов равной мощности. Стерилизатор большего диаметра всегда будет иметь большее воздействие УФ излучения на воду. Для примера, модель мощностью 25 Вт и диаметром в 7,5 см пропустит через себя больше воды, чем 5 см модель;
3. Кварцевый рукав. Нужно убедиться, что стерилизатор использует кварцевый рукав. Он обязателен для изоляции УФ лампы. В противном случае, попадание воды на неё приведет к короткому замыканию. Кроме того, кварцевый рукав, будучи изолятором, позволяет лампе функционировать при оптимальной температуре;
4. Скорость потока воды. Большинство производителей указывают оптимальную протоку, но не указывают, рассчитана ли она на новую, либо почти отработавшую свой век лампу. Желательно выбирать производителя, который указывает производительность в конце срока службы лампы. Перед полной отработкой УФ лампа продуцирует меньше УФC света, поэтому информация по скорости потока в этот период будет более применима к работе прибора;
5. Излучательная способность. Иногда производитель указывает скорость водного потока для сниженной эффективности УФ стерилизатора, которому приходится работать с цветущей водой. Данная информация выражается в проценте излучательной способности или коэффициенте абсорбации (десятичное значение). С учетом этого параметра аппараты рассчитаны на более низкую скорость потока воды.
Пропускание УФ излучения
Другими словами, пропускающая способность обрабатываемой воды, имеющей различное качество. Обычно этот факт опускают, хотя он является одним из важнейших в определении возможностей УФ стерилизатора. Независимо от типа используемой лампы, любая загрязненная вода будет поглощать УФ.

Представляющие интерес загрязнения, включают водоросли, водные микроорганизмы, бактерии и органические отходы. Вода, населенная сине-зелеными водорослями и микроорганизмами, абсорбирует УФ излучение в зависимости от её плотностью или тем, насколько запущено цветение.

Процент пропускания, от которого напрямую зависит эффективность обработки, определяется возможностью воды пропускать через себя УФ излучение. Чем больше уровень загрязнения, тем ниже процент пропускания и, следовательно, эффективность стерилизатора при заданной скорости водного потока.

Указанные производителем, сниженные значения протоки при плохом качестве воды, означают, что аппарат имеет меньшую эффективность в борьбе с водорослями.
Использование нескольких УФ ламп
При использовании двух и более УФ ламп существует два пути проектирования стерилизатора. Первый заключается в размещении нескольких ламп на равных промежутках в одном корпусе. Данный способ является очень эффективным, если лампы правильно расположены и создано однородное УФ поле. Второй рассматривает использование нескольких корпусов для каждой лампы, что снижает эффективную протоку через каждую секцию стерилизатора.

Частая ошибка состоит в добавлении УФ ламп в ряд для получения более высокого уровня эффективности. При последовательном расположении УФ ламп получается поток воды, проходящий через одну лампу, только несколько раз. УФ облучение не накапливается. Гораздо более эффективным является параллельное размещение. Например, две лампы, размещенные параллельно, вырабатывают 80 Вт УФ излучения. Если поставить их в ряд, то мощность радиации составит только 40 Вт.
——
www.aquariumfish.net/information/uv_sterilization.htm

Раздел: Фильтрация
Метки: ,
Похожие статьи:

УФ дезинфекция в УЗВ

Озонирование воды в УЗВ

Редокс потенциал воды и озон

Защищено: Дезинфекция с помощью УФ-стерилизации и озонирования

Установки для УФ-стерилизации SafeGUARD

Реакция постоянных читателей:

Заметил ошибку, тык*:

 Orphus

Комментарии Вконтакте:

Добавить комментарий

Войти с помощью: 

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *