di Jim Fraser, CTO, RK2 Systems Inc

Uno dei compiti principali del team di vendita e marketing di RK2, in relazione ai sistemi di trattamento dell'acqua UltraViolet (UV), è la formazione del cliente. "Perché?" potresti chiedere. Sfortunatamente, mentre il concetto di trattamento UV appare semplice, l'effettiva applicazione della tecnologia è tutt'altro. Infatti, fornitori OEM capaci si prendono molta cura per garantire che il cliente sia in grado di soddisfare le loro effettive esigenze di trattamento, in tutti gli scenari operativi pratici, oggi, e mentre il sistema invecchia.

In molti casi un potenziale cliente può notare che un preventivo per un prodotto UV può arrivare a un costo significativamente più alto di quello di un altro. Buone notizie, Giusto? L'offerta più bassa vince! Bene, forse vince la società che ha fornito l'offerta più bassa, ma il vero perdente potrebbe essere il cliente.

Nel settore dei trattamenti UV, come in tanti altri, sono i fattori nascosti o sconosciuti che possono influire notevolmente sul fatto che il sistema fornisca effettivamente la dose UV prevista, o "trattamento", o no. Infatti, Il trattamento dell'acqua UV è una tecnologia così complessa che l'US-EPA e altri organismi di regolamentazione in tutto il mondo hanno standardizzato il dimensionamento e le normative sull'applicazione per l'acqua potabile municipale e le acque reflue.

Sebbene l'acquacoltura non rispetti i regolamenti di per sé (esistono applicazioni di acquacoltura regolamentate in alcuni paesi), fornitori OEM capaci utilizzano queste normative come linee guida per garantire che il cliente abbia il trattamento di cui ha bisogno quando ha acquistato il proprio sistema UV, per garantire sempre un'adeguata protezione dei propri investimenti.

Trattamento UV – Nozioni di base che devi sapere su UV-C e dose UV

Come con qualsiasi tecnologia, la conoscenza fondamentale è la chiave per comprendere i prodotti che acquisti. Come cliente, non è necessario essere un esperto in una data tecnologia. Però, più conoscenza hai, più è probabile che tu sia un cliente soddisfatto. A quello scopo, può essere utile spiegare alcune delle aree chiave di interesse per quanto riguarda il trattamento dell'acqua UV:

Ci sono quattro parti principali dello spettro UV:UV-A e UV-B possono attraversare l'atmosfera terrestre. UV-C e UV-Vuoto sono bloccati dall'atmosfera terrestre.

Nella disinfezione in genere viene utilizzato solo UV-C. La quantità di luce UV-C emessa da una sorgente luminosa è chiamata "intensità della lampada". Questo è in genere indicato come mW/cm2. L'UV-C per la disinfezione viene solitamente misurato solo alla lunghezza d'onda di 254 nm e non è visibile all'occhio umano.

La dose UV è abbastanza facile da capire. È l'intensità della lampada (mW/cm2) x tempo. Le unità di dose sono in genere elencate come mJ/cm2. Le lampade con intensità UV-C più elevata possono esporre gli organismi bersaglio alla luce per un periodo di tempo più breve rispetto a lampade a potenza inferiore, per la stessa dose complessiva. Entrambi sono uguali in termini di efficacia; se la dose finale erogata è la stessa.

Contrariamente alle credenze popolari, UV-C non viene utilizzato per "uccidere" gli organismi alle dosi comunemente prescritte. Gli organismi sono inattivati ​​dai raggi UV e non sono in grado di riprodursi:un batterio nocivo che non può riprodursi non fa male.

Accade così che l'energia dei fotoni UV-C abbia la capacità di inattivare gli organismi su un'ampia gamma dello spettro, con 262 nm al culmine di questa curva. Più la lunghezza d'onda dell'energia luminosa è vicina a 262 nm, più efficaci sono i fotoni all'inattivazione. L'intervallo di lunghezze d'onda accettato per la disinfezione è generalmente compreso tra 220 nm e 280 nm. Va bene, quindi ora sappiamo che UV-C, in particolare a 254 nm, possono inattivare gli organismi. Ma tutti gli organismi hanno bisogno della stessa dose per essere inattivati? No, loro non. La Figura 1 elenca alcune "Curve di risposta alla dose" comuni di organismi preoccupanti.

Il fascio collimato è un dispositivo da laboratorio progettato per fornire dosi precise ai campioni dell'organismo in questione. Le curve dose-risposta sono generate esponendo gli organismi interessati a varie dosi. La dose, in mJ/cm2, che è stato utilizzato per ridurre la quantità di organismi logaritmicamente, viene quindi determinato.

Un organismo vitale, o uno che non è disattivato, viene identificato dopo l'esposizione, come si riproduce. Gli organismi inattivati ​​non si riproducono. Confrontando l'organismo inattivato con quello ancora attivo, possiamo comprendere la riduzione degli organismi vitali nella nostra acqua. Per esempio, se un litro d'acqua ne avesse 10, 000 organismi bersaglio vitali e hai ottenuto una riduzione di tre log, ora avresti 10 organismi vitali – 10, 000 a 1, Da 000 (un registro) a 100 (due registri) a 10 (tre registri).

Trattamento UV – Applicazione dei fotoni

Ora che hai capito UV-C, Dose UV e riduzione logaritmica, parleremo delle sorgenti luminose del sistema UV. Ci sono alcuni fattori chiave di cui dovresti essere a conoscenza quando scegli un tipo di lampada specifico in un sistema di trattamento UV.

Il mercurio è stato utilizzato in modo sicuro nelle lampade UV per oltre cento anni. Infatti, è molto probabile che l'acqua che bevi tutti i giorni, che sia da un rubinetto o da una bottiglia, è stato trattato con un sistema UV. Il mercurio è usato nelle lampade perché il mercurio emette fotoni, principalmente alla lunghezza d'onda di 254 nm (nm è la forma abbreviata di nanometro) quando eccitata da una scarica elettrica - e questa emissione di 254 nm è proprio vicino al picco di inattivazione microbiologica per la maggior parte degli organismi preoccupanti.

Esistono due famiglie di lampade a base di mercurio utilizzate nella disinfezione:lampade monocromatiche che emettono principalmente a 254 nm, e lampade policromatiche che emettono con un ampio spettro, dove l'intervallo di lunghezze d'onda di disinfezione utilizzabile è compreso tra 220 nm e 280 nm. Bassa pressione, le lampade a bassa pressione ad alto rendimento e ad amalgama sono tutte considerate monocromatiche in uscita. Le lampade a media pressione sono considerate policromatiche.

L'efficienza della lampada è trascurata da molte persone, però, se il consumo di energia elettrica è importante per te, potresti prendere in considerazione questo fattore. L'efficienza della lampada è il rapporto tra la quantità di output UV-C della lampada, rispetto all'assorbimento elettrico. L'efficienza può variare da ~ 35 percento o più per alcune sorgenti luminose, fino a una minima percentuale per gli altri.

Sorgenti luminose

Esistono tre tipi principali di sorgenti luminose utilizzate nel trattamento dell'acqua UV dell'acquacoltura:

Lampade ad alto rendimento a bassa pressione o a bassa pressione - Queste sono le lampade più efficienti a circa il 35 percento, o anche di più. Però, queste lampade sono anche di potenza relativamente bassa, quindi sono necessarie più lampade per una data applicazione.

Inoltre, queste lampade sono più sensibili alle variazioni di temperatura dell'acqua – le temperature dell'acqua devono essere tenute in considerazione dai progettisti dell'impianto. Questo tipo di lampada è in genere molto affidabile. Queste lampade sono considerate monocromatiche, poiché l'output UV-C utile è quasi tutto a 254 nm. A queste lampade piace funzionare a circa 40°C per la massima potenza.

Lampade ad amalgama - Queste sono le lampade primarie "a cui rivolgersi" in molti sistemi di trattamento. Oltre all'elevata efficienza nell'intervallo dal 33 al 35 percento, hanno un'intensità relativamente alta, e grande affidabilità. A queste lampade piace funzionare a circa ~110 °C per la massima potenza. Tutti questi fattori consentono un efficiente, design del sistema termicamente stabile e relativamente compatto.

Lampade a media pressione (alta pressione) – Semplificando eccessivamente, le lampade a media pressione sono fondamentalmente lampade a bassa pressione con più mercurio e alimentate con correnti e tensioni molto più elevate. Quando le lampade al mercurio sono sovraccaricate, non brillano più, creano un arco.

Questi archi emettono prevalentemente 254 nm, ma emette anche molte altre lunghezze d'onda. Alcune di queste lunghezze d'onda sono nell'utile intervallo da 220 nm a 280 nm:ricordi la nostra curva di inattivazione? A 254 nm queste lampade sono efficienti solo all'8% circa, però, se si considera l'intervallo da 220 a 280 nm per l'inattivazione, sono efficienti circa l'11% circa.

Inoltre, le lampade a media pressione funzionano a circa 600-900°C. È molto caldo. Anche, queste lampade funzionano a tensioni e correnti più elevate, che ancora una volta può creare alcune sfide ai progettisti di sistema. Allora perché usarli potresti chiedere? Sono molto potenti per una data lunghezza d'arco della lampada.

Nessun'altra lampada per il trattamento dell'acqua può eguagliare le lampade a media pressione in intensità grezza. Una lampada molto intensa può significare un sistema che ha pochissime lampade ed è molto compatto. Sprecano molta più energia elettrica rispetto agli altri tipi di lampade, però, e sono molto più difficili da progettare per essere affidabili.

Sistema di design

Quindi ora che sappiamo che la dose è intensità x tempo, e capiamo le sorgenti luminose, possiamo progettare il nostro sistema, Giusto?

Una specie di.

La dose può essere consegnata in vari modi. Una bassa intensità del sistema (poche lampade) e con una bassa portata può raggiungere la dose target. Però, se è richiesta una portata maggiore, è necessaria una maggiore intensità per raggiungere la stessa dose in quanto l'organismo bersaglio è tipicamente nel sistema UV per un periodo di tempo più breve. Possiamo aggiungere più lampade o selezionare una lampada più potente. Quindi ora possiamo selezionare il miglior tipo di lampada, e numero di lampade necessarie, al fine di raggiungere la dose richiesta nel modo più affidabile, a basso costo e modo pratico possibile?

Ma, no, non possiamo ancora.

Dobbiamo prima prendere in considerazione altri fattori, come l'UVT o la trasmissione della luce dell'acqua alla lunghezza d'onda le lampade funzionano a – 254 nm. La trasmissione della luce visiva non è UVT.

UVT, Cos'è quello?

Trasmissione ultravioletta, di solito indicato come UVT, è la percentuale di luce a 254 nm che può attraversare uno strato d'acqua di 1 cm dell'acqua in questione. Sebbene molti fattori possano influenzare la progettazione del sistema, UVT è probabilmente il fattore più frainteso, e una delle maggiori influenze sulla progettazione del sistema. È anche uno dei maggiori fattori che, se non accuratamente determinato e contabilizzato, può impedire al sistema UV di erogare la dose richiesta. UVT è fondamentalmente la misura di quanto altri elementi nell'acqua assorbono UV-C. Se questo UV-C viene assorbito da organismi non bersaglio, non può fare il lavoro. L'UVT viene misurato con un misuratore specializzato.

Ecco un'analogia approssimativa:se stai cercando di leggere un poster proprio di fronte a te di notte, ma la luce viene dall'altra parte del tuo cortile dall'alto di uno stendardo di luce, avrai bisogno di una certa quantità di luce visibile per poterlo leggere. Se, però, è presente inoltre una leggera nebbia, avrai bisogno di molta più luce per essere emessa. La nebbia impedisce alla tua fonte di luce di svolgere il lavoro previsto:hai bisogno di più luce per completare lo stesso compito.

La torbidità non è UVT

Sebbene la torbidità possa influenzare l'UVT, è legato alla trasmissione della luce visibile; ricordare, L'UVT è correlato solo alla trasmittanza dei fotoni nell'acqua a 254 nm. Anche l'acqua visivamente limpida può avere UVT bassi, dipendente dai contaminanti presenti.

EOL, non un altro acronimo!

Come accennato, quando si progetta un sistema UV, l'uscita della lampada viene utilizzata per determinare la dose. I fornitori esperti e di principio progettano sempre i loro sistemi UV in base all'uscita della lampada all'End-Of-Lamp-Life (EOLL) elencato, che è descritto in ore lampada. un 12, lampada da 000 ore, Per esempio, ha la sua uscita UV-C misurata in quel momento per scopi di progettazione e dimensionamento del sistema..

Progettando un sistema UV con valori di output EOLL UV-C, l'ingegnere è quindi sicuro che la lampada, e quindi il sistema, offrirà sempre il minimo, o più, intensità e la successiva dose richiesta.
Oltre la durata nominale della lampada, il requisito di dose potrebbe non essere soddisfatto poiché l'emissione UV-C della lampada sarà inferiore a quella richiesta. Tipicamente, L'uscita della lampada UV-C alla fine della vita della lampada è di circa l'80-90 percento, rispetto a una nuova lampada. Questo numero tuttavia non è molto importante in quanto il design del sistema ne tiene conto:avrai sempre l'intensità richiesta, o più, se si cambiano le lampade a fine vita. La degradazione dell'uscita UV-C è considerata abbastanza lineare nel corso della vita della lampada.

Attenzione! Un preventivo di sistema che arriva con pochissime lampade, rispetto ad altre citazioni, probabilmente non è progettato tenendo conto della fine della vita utile della lampada. Ciò significa che, mentre potresti ricevere una dose adeguata all'inizio della durata della lampada, non appena si accumulano le ore sulle lampade e la potenza inizia a diminuire, il tuo sistema non fornirà la dose richiesta!

Se hai mirato a una riduzione di tre log di un organismo specifico, lo riceverai quando le lampade saranno nuove di zecca, ma non appena le lampade invecchiano, consegnerai meno di quel requisito. I sistemi con EOLL preso in considerazione forniranno sempre la dose minima richiesta o più.

Fouling

Il fouling è ciò che accade al manicotto della lampada al quarzo. Può essere biologico o minerale. Se non si esegue la manutenzione del sistema come richiesto, stai riducendo efficacemente l'intensità dei raggi UV-C applicati poiché è bloccato dall'entrare nell'acqua.

I progettisti di sistemi di principio aggiungono un piccolo fattore di incrostazione alle dimensioni del sistema in modo che l'acqua dei clienti riceva la dose corretta quando le maniche sono leggermente sporche tra i cicli di manutenzione.

Così, quali sono le informazioni richieste quando si ordina un sistema di trattamento UV?
La tua applicazione - Pass singolo, multi-pass (ricircolo), eccetera.

Portate – Normale, picco, hai tempi senza flusso?

obiettivi – Organismi di interesse, Requisiti di dose erogata UV-C

Qualità dell'acqua – UVT, torbidità

Temperatura dell'acqua – Minimo e massimo richiesto e presente

Luogo di installazione – All'interno, all'aperto, disponibilità di spazio per la manutenzione, cioè rimozione della lampada

Orientamento della lampada – Verticale o orizzontale.
Le informazioni di cui sopra sono le informazioni di base necessarie per progettare un sistema UV per la vostra applicazione. Il tuo fornitore avrà anche altre domande a cui può aiutarti a rispondere e ti aiuterà anche a capire il "perché" alla base della progettazione del tuo sistema, nonché il "cosa".

Attenzione al cliente dei sistemi RK2 - In precedenza, abbiamo discusso su come dimensionare e progettare correttamente un sistema di trattamento UV. RK2 può anche aiutarti a determinare, chiarire e consolidare i fattori che guideranno la progettazione del sistema. Sapevi che molti di questi fattori possono cambiare durante l'anno? Si ha cura di assicurarsi che tu, il cliente, avrà un sistema UV che protegge il tuo investimento.
Ma per quanto riguarda il servizio e il supporto? Una delle chiavi per un mercato di clienti soddisfatti è il supporto dopo la vendita. Che si tratti di supporto per la manutenzione, parti o semplicemente consigli sull'uso e la cura del tuo sistema UV, un buon fornitore sarà sempre lì in modo tempestivo per aiutarti.

L'acquacoltura è ciò che sappiamo – Le persone di RK2 sono molto competenti ed esperte per quanto riguarda l'acquacoltura e i sistemi di trattamento UV. L'esperienza conta in un fornitore. Sfruttalo.

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