Ưu điểm của việc sử dụng tia UV để diệt vi khuẩn truyền nhiễm thủy sinh trong các dự án xử lý nước thải đã được nhiều người công nhận. Tiệt trùng là ứng dụng chính của công nghệ UV trong lĩnh vực nước và nước thải. Kỹ năng này cũng được sử dụng trong nhiều cách khác, bao gồm khử ozone, giảm tổng carbon hữu cơ (TOC), khử trùng đường lỏng, khử clo, bề mặt và không khí, và khử trùng tháp giải nhiệt. Vậy vai trò của tia cực tím trong xử lý nước thải là gì?
1. khử trùng
Khử trùng bằng tia cực tímchủ yếu sử dụng tia cực tím có bước sóng 254 nanomet. Tia cực tím có bước sóng này dù dưới một liều lượng chiếu tia cực tím nhỏ cũng có thể làm tổn thương trung tâm sống của tế bào - DNA, do đó ngăn cản quá trình tái tạo tế bào, mất khả năng tái sinh khiến vi khuẩn trở nên vô hại, từ đó đạt được hiệu quả diệt khuẩn. Giống như tất cả các ứng dụng UV khác, kích thước của hệ thống này phụ thuộc vào cường độ của tia UV (cường độ và công suất của bộ chiếu xạ) và thời gian tiếp xúc (nước, chất lỏng hoặc không khí tiếp xúc với tia UV trong bao lâu).
2. đường lỏng để khử trùng
Đường lỏng được sử dụng với số lượng lớn bởi hầu hết các nhà sản xuất thực phẩm và đồ uống. Vì đường là thực phẩm dễ bị vi khuẩn lợi dụng nên vi khuẩn dễ sinh sôi. Thêm vào đó, đường lỏng có màu trắng đục nên rất khó khử trùng kỹ lưỡng. Đèn cực tím có bước sóng 254 nanomet có thể được sử dụng để khử trùng các sản phẩm đường lỏng. Để bù đắp cho sự mất mát năng lượng do độ nhớt và sự hình thành màu sắc của chất lỏng, nhiều thiết bị phát tia UV cần được đóng gói chặt chẽ trong cái gọi là lò phản ứng "màng mỏng". Sự kết hợp chặt chẽ giữa các bộ phát này cung cấp liều lượng bức xạ UV rất cao cần thiết để khử trùng đường lỏng một cách hiệu quả. Năng lượng đầu ra của đèn UV gấp khoảng 7 đến 10 lần so với các hệ thống khử trùng thông thường.
3. loại bỏ ôzôn
Trong công nghiệp sản xuất kỹ thuật xử lý nước thải, ozone thường được sử dụng để khử trùng và làm sạch các thủy vực. Tuy nhiên, do ozone có khả năng oxy hóa rất mạnh, nên ozone còn lại trong nước có thể gây ảnh hưởng đến quá trình tiếp theo nếu không được loại bỏ. Do đó, nói chung, nước được xử lý bằng ozone phải được để lại trong nước trước khi đi vào quy trình chính. Tia cực tím có bước sóng 254 nanomet rất hiệu quả trong việc phá hủy ozone còn lại, có thể tách nó thành oxy. Mặc dù các hệ thống khác nhau yêu cầu các quy mô khác nhau, nhưng nhìn chung, một hệ thống khử ôzôn điển hình yêu cầu lượng bức xạ UV gấp ba lần so với hệ thống khử trùng truyền thống yêu cầu.
4. Giảm tổng lượng cacbon hữu cơ
Trong nhiều thiết bị công nghệ cao và phòng thí nghiệm, chất hữu cơ có thể cản trở việc sản xuất nước có độ tinh khiết cao. Có nhiều cách để loại bỏ chất hữu cơ ra khỏi nước, các phương pháp phổ biến hơn bao gồm sử dụng than hoạt tính và phương pháp thẩm thấu ngược. Tia UV có bước sóng ngắn hơn (185 nm) cũng có hiệu quả trong việc giảm tổng lượng cacbon hữu cơ (điều đáng nói là các bộ phát này cũng phát ra tia UV 254 nm, vì vậy chúng có thể được khử trùng cùng nhau). Tia tử ngoại có bước sóng ngắn hơn có nhiều năng lượng hơn và do đó có khả năng phân hủy chất hữu cơ. Mặc dù quá trình phản ứng oxy hóa chất hữu cơ bằng tia cực tím rất phức tạp, nhưng nguyên tắc chính của nó là oxy hóa chất hữu cơ thành nước và carbon dioxide bằng cách tạo ra hydro và oxy tự do có khả năng oxy hóa mạnh. Giống như hệ thống thu gom ozone, phân hủy carbon hữu cơ nàyHệ thống UVtạo ra bức xạ UV gấp ba đến bốn lần so với các hệ thống khử trùng thông thường.
5. phân hủy clo dư
Trong hệ thống cấp nước và xử lý nước thành phố, quá trình khử trùng bằng clo là cần thiết. Tuy nhiên, trong quá trình sản xuất công nghiệp của các công trình xử lý nước thải, để tránh ảnh hưởng xấu đến sản phẩm, việc loại bỏ clo dư trong nước thường là tiền xử lý cần thiết. Phương pháp cơ bản để khử clo dư là than hoạt tính và xử lý hóa học. Nhược điểm của phương pháp xử lý bằng than hoạt tính là cần phải tái sinh liên tục và thường gặp các vấn đề về sự phát triển của vi khuẩn. Cả hai bước sóng 185 nm và 254 nm của ánh sáng UV đã được chứng minh là có thể phá hủy hiệu quả các liên kết hóa học của clo dư và cloramin. Mặc dù cần một lượng lớn năng lượng tia cực tím để phát huy tác dụng, nhưng phương pháp này có ưu điểm là phương pháp này không cần thêm bất kỳ loại thuốc nào vào nước, không cần hóa chất bảo quản, sửa chữa đơn giản và còn có tác dụng khử trùng. và loại bỏ chất hữu cơ.
