ضدعفونی آب با استفاده از نور ماوراء بنفش UV

امروزه استفاده از نور UV روش مطمئنی برای ضدعفونی کردن آب آشامیدنی می باشد در این روش آب آلوده را در معرض اشعه نور UV قرار می دهند و نور UV با نفوذ به دیواره سلولی موجود زنده و از هم پاشیدن مواد ژنتیکی سلول , مانع تکثیر و تولید مثل مجدد آن می شود

اولین بار در سال ۱۹۱۶ در کشور آمریکا از نور ماوراء بنفش ( UV ) برای ضدعفونی کردن آب آشامیدنی استفاده کردند . محققان با پیشرفت در زمینه ابداع روشهای جدید UV و استفاده از آنها برای ضدعفونی کردن آب و فاضلاب ، سبب کاهش هزینه های UV شده اند . در حال حاضر در چند کشور با وضع مقررات جدید از سیستم هایی که مجهز به نور UV هستند جهت ضدعفونی کردن منابع آب آشامیدنی استفاده

می شود . برای بکار انداختن سیستم UV نیاز به یک متصدی با مهارت کم و منبع آبی نسبتاً تمیز

می باشد . در روش UV در سیستم توزیع باقیمانده ضدعفونی کننده وجود ندارد .

● آب چگونه توسط UV ضدعفونی می شود ؟

امروزه استفاده از نور UV روش مطمئنی برای ضدعفونی کردن آب آشامیدنی می باشد . در این روش آب آلوده را در معرض اشعه نور UV قرار می دهند و نور UV با نفوذ به دیواره سلولی موجود زنده و از هم پاشیدن مواد ژنتیکی سلول ، مانع تکثیر و تولید مثل مجدد آن می شود .

در این روش از لامپ مخصوص استفاده می شود که پرتویی را تولید می کند که بوسیله عبور از قوس الکتریکی از میان بخار جیوه کن فشار ، سبب ایجاد نور UV می شود . این لامپ طیف وسیعی از پرتوها را ساطع می کند که بالاترین مقدار آن در طول موج nm ۷/۲۵۳ ( نانومتر ) UV و کمترین آن در طول موج nm ۹/۱۸۴ UV می باشد . تحقیقات نشان داده است که سطح مطلوب طول موج UV که سبب نابودی باکتریها می شود ما بین ۲۵۰ و ۲۷۰nm می باشد .

در طول موج های کمتر نظیر ۱۸۵ nm نور UV می تواند با تولید ازن ، ئیدروکسیل و سایر رادیکالهای آزاد باعث نابودی باکتریها شود . وزارت بهداشت ، آموزش و پرورش و رفاه آمریکا در سال ۱۹۶۶ دستورالعملهایی را به منظور استفاده از نور UV جهت ضدعفونی کردن آب وضع کرده است .

مطابق این دستور العمل ها ، حداقل نور UV مورد نیاز در کلیه نقاط در سرتاسر دستگاه ضدعفونی کننده آب برابر با mws/cm ( سانتیمتر مربع / میلی وات ثانیه ) می باشد .

سازمان استانداردهای ملی و بنیاد ملی تصفیه فاضلاب آمریکا ، حداقل مقدار نور UV مورد نیاز برای دستگاههای تصفیه آب در نقطه مصرف را در حد mws/cm۲ تعیین کرده است .

( EPA ) سازمان حفاظت از محیط زیست آمریکا ، روش ضدعفونی UV را به عنوان یک تکنولوژی تأیید شده برای سیستمهای آبی عمومی کوچک در فهرست ثبت کرده است . به علاوه EPA تغییراتی چون لامپ UV تابش ضربانی ، لامپ UV با فشار متوسط و اکسیداسیون با UV ( که در ترکیب با پراکسید و ازن استفاده می شود ) در روش تصفیه متداول تحت عنوان تکنولوژیهای در حال بوجود آمدن را مورد بررسی قرار می دهد .

● مزایای روش UV

معمولاً نصب و راه اندازی UV کار ساده ای است و نیاز به نظارت ، نگهداری و فضای کمی دارد . مطمئن بودن به این روش ، حداقل زمان تعمیر ، هزینه های پائین عملیاتی و نگهداری و عدم وجود بو یا مزه شیمیایی در آب حاصل از جمله فاکتورهای مهمی هستند که باعث انتخاب تکنولوژی UV در مقایسه با تکنولوژیهای ضدعفونی کننده متداول می شود .

نور UV باعث از بین بردن یا خارج کردن بیشتر آلاینده های موجود در آب می شود . نور UV در شدت کم سبب کاهش og ژیاردیا لامبلیا و در شدت بیشتر سبب کاهش ویروسها می شود . اخیراً جامعه علمی ، UV را به عنوان وسیله بسیار مؤثری جهت کنترل کریپتوسپوریدیوم پذیرفته است . در اثر ضدعفونی با نور UV نه تنها محصولات جانبی ضدعفونی کننده مهمی تشکیل نمی شود ، بلکه سبب افزایش کربن آلی جذب شدنی ( AOC ) نیز نمی شود .

تحقیقات نشان داده است که تغییرات در دما و PH بر عملکرد UV اثری ندارد . به علاوه محققان

دریافته اند که کاربرد UV سبب تعدیل نیترات به نیتریت یا برمید به برم یا برومات نمی شود . مطالعات و آزمایش های اخیر نشان داده است که آب آشامیدنی تصفیه شده با UV مانع از رشد و نسخه برداری باکتریایی در سیستم توزیع می شود . گرچه با توجه به شرایط سیستمهای توزیع نظیر نشت کردن هنوز به باقیمانده ضدعفونی کننده اضافی نظیر کلر آزاد نیاز است .

▪ مزیتهای استفاده از UV در مقایسه با مواد ضدعفونی کننده شیمیایی عبارتند از :

۱) عدم وجود محصولات جانبی سمی و یا غیر سمی مهم

۲) نداشتن خطر در صورت استفاده بیش از حد

۳) خارج کردن بیشتر آلاینده های آلی

۴) عدم انتشار ترکیبات آلی فرار ( VOC ) یا سمی در هوا

۵) عدم وجود بو در محل یا در آب حاصل

۶) کم بودن مدت زمان تماس ( واحد زمان تماس در UV ثانیه حال آنکه واحد زمان تماس در ضدعفونی -کننده های شیمیایی دقیقه می باشد ) .

۷) عدم نیاز به ذخیره سازی مواد خطرناک

۸) نیاز به حداقل فضا برای نصب دستگاه و محفظه آن

۸) بهتر بودن مزه آب حاصل به دلیل از بین رفتن بیشتر آلاینده های آلی و میکروارگانیسم های مزاحم .

حفظ مواد معدنی موجود در آب آسیب نرساندن به محیط زیست به جز دور انداختن لامپهای مستعمل و وسایل از کار افتاده .

● نقاط ضعف UV

ویژگی های میکربی و شیمیایی ، از جمله عوامل مهم کیفی آب هستند که بر عملکرد دستگاه UV اثر

می گذارند . نوع ، منبع ، عمر و چگالی آب از جمله ویژگی های میکربی آب هستند . نیتریتها ، سونیتها ، آهن میزان سختی و مقدار مواد آلی آروماتیک موجود در آب از جمله ویژگی های شیمیایی آن هستند .

اشعه UV برای تصفیه آبهایی که دارای مقادیر زیادی مواد جامد معلق هستند ، آبهای کدر رنگی و یا دارای مواد آلی محلول مناسب نمی باشد . این مواد بر اشعه UV اثر می گذارند و عمل ضدعفونی کنندگی آن را کاهش می دهند . کدر بودن آب ، مانع نفوذ اشعه UV به آب می شود .

▪ معایب ضدعفونی UV عبارتند از :

۱) عدم وجود باقیمانده ضدعفونی کننده .

۲) عدم وجود اطلاعات فنی درباره چگونگی عمل سیستمهای UV در شرایط کیفی متفاوت آب .

۳) عدم وجود مکانیسم اندازه گیری ، کالیبره یا تضمین استاندارد شده درباره چگونگی کار دستگاه قبل و بعد از نصب .

محمد انتظامی