En ny type desinfeksjonsprodukt for vann lager bølger i vannindustrien: ultrafiolette (UV) vanndesinfeksjonssystemer som bruker dype UV-lysdioder (LED). UVC-LED-vanndesinfeksjonssystemer er nå tilgjengelig på markedet og tilbyr de kombinerte fordelene med to gullstandardteknologier; UVC-bakteriedrepende bestråling og LED-lys. Denne artikkelen diskuterer betydningen av UV-LED-teknologi, dens anvendelse i vannbehandling, utsiktene for deres sosiale og miljømessige innvirkning, deres nåværende og fremtidige applikasjoner og hva du skal se etter når du vurderer et UV-LED-desinfeksjonsprodukt.
UVC-lysdioder, ofte referert til som dype UV-lysdioder, eller bare bakteriedrepende UV-lysdioder, er lysdioder som lysdioder som erstatter halogen- og glødelamper i lysindustrien, men som produserer en kort og intens bølgelengde av lys i området 250 nm til 280 nm. UV-LED er en oppfinnelse som bare har blitt kraftig nok til effektivt å desinfisere strømmende vann. De kan nå brukes til å designe vanlige desinfiseringsløsninger for brukervennlig (POU) vann. Mye forskning og utvikling har gått i utviklingen av UV-LED-vanndesinfeksjonsanordninger, og det har blitt tydelig at selv små detaljer i utformingen av disse enhetene kan være like viktig som kraften fra selve UV-LED-en. En meget effektiv og rimelig UV-LED-desinfeksjonsanordning er for tiden et produkt av noen få selskaper, som hver bruker sine egne konsepter om hvordan UV-LED-er best kan brukes. Nåværende UV-LED-desinfiseringsanordninger for vann er ideelle for POU-applikasjoner, noe som er gode nyheter for forbrukermarkeder over hele verden og for apparatindustrien, som har manglet en praktisk og miljøvennlig løsning på mikrobiell patogenforurensning i drikkevann.
Vanndesinfeksjonsteknologi& de økologiske konsekvensene
Millioner av POUwater-renseanlegg og milliarder vannflasker selges hver måned. Disse produktene gir overbevisende løsninger på grunn av deres lave kostnader og bekvemmelighet. Med flaskevann til side, er POU-vannrensingssystemer en ideell løsning på forskjellige vannforurensninger, og det kan man stole på for å lage trygt drikkevann i mange tilfeller. Fysiske og kjemiske forurensninger som sedimenter, tungmetaller og industrielle biprodukter kan fjernes fra vann gjennom en rekke mekaniske filtratorer og ionebytterteknologier, men mikrobiologisk forurensning utgjør en spesielt vanskelig utfordring. Kostnadseffektiv mekanisk filtrering er vanligvis ikke vurdert for bakteriell og viral dekontaminering, og dermed kjemikalier; sub-micron membraner; og kvikksølvgassbaserte UV-lamper brukes ofte til behandling av vannbårne patogener. Hver av disse desinfiseringsmetodene har sine egne ulemper som kan adresseres av UV-LED-vanndesinfeksjonsanordningen.
Fra vanlig vanndesinfeksjonsteknologi er kjemisk vannbehandling mest brukt. Når det brukes riktig, er fordelene med kjemiske behandlinger ubestridelige, men ulempene, som potensialet for overdosering hvis de ikke blir gitt riktig; variabel forbrukeraksept mellom geografiske områder og markeder; og den medfødte kjemiske motstanden til visse vannbårne patogener som Legionella, Cryptosporidium, Giardia og Cyclospora, har videre drevet utvikling av alternative vannbehandlingsmetoder. Spesialdesignede sub-micron filtre og omvendt osmose (RO) membraner tilbyr et forsvar mot en rekke mikroorganismer, noen ganger til og med mot virus, men krever vanligvis hyppige utskiftninger og medfører høye vedlikeholds- og forbruksvarer. Bruken av kvikksølvbaserte UV-lamper er den raskest voksende vanndesinfeksjonsteknologien på grunn av dens universelle doseavhengige bakteriedrepende effekt og utbredte aksept. UV-lamper kan tilby det beste forsvaret mot patogener i vann, men de bruker store mengder strøm; krever vanligvis hyppig rengjøring og utskifting; og er en alarmerende kilde til kvikksølvforurensning og forurensning.
Der trygt drikkevann eller en praktisk og rimelig løsning for vannrensing ikke er tilgjengelig, er flaskevann en konge. Mye har blitt skrevet om virkningen av engangsflasker på planetens forskjellige økosystemer, og vannbehandlingsindustrien har samlet seg mot vannflasker og plastavfallet. Uforvarende har gullstandarden i vanndesinfeksjon blitt UV-lampe, som kanskje utgjør et like alarmerende problem på grunn av deres forurensning av kvikksølv. Kvikksølvforurensning i havene våre og næringskjeden er en viktig grunn til bekymring og er gjenstand for FNs Minamata-konvensjon mot kvikksølv. UV-LED-er tilbyr et kvikksølvfritt alternativ til UV-lamper og er en virkelig miljøvennlig løsning på drikkevannsikkerhet; plastavfall; og kvikksølvforurensning.
Søknader om UV-LED vanndesinfeksjonsenheter
UV-LED-desinfeksjonsanordninger for vann har ikke bare potensial til å erstatte kvikksølvbaserte UV-lamper i deres nåværende POU-applikasjoner, de kan brukes i tilfeller der UV-lamper har vært uegnet, vil snart være passende for inntaksstedet ( POE) desinfisering av vann og vil til slutt kunne brukes i sentralisert vannbehandling i industriell skala.
POU-applikasjoner der UV-desinfeksjon er en fordel, men der UV-lampen ikke har vært egnet, gir muligheter for nye anvendelser av UV-LED-enheter. UV-LED-enheter kan gjøres mye mindre enn en UV-lampe og kan passe inn i mer kompakte apparater; de kan slås av når vann ikke strømmer, og genererer dermed en ubetydelig mengde varme sammenlignet med en UV-lampe og er ideelle for desinfisering av kjølt vann; de kan sykles av / på uendelig og kan avgi en UV-puls som er nyttig for forebygging av forurensning i vannbeholdere; de slås på umiddelbart uten oppvarmingsperiode, og sparer dermed strøm når de er slått av; UV-lysdioder drives av en jevn elektrisk strøm, noe som gjør dem ideelle for off-grid situasjoner der en solcelle, batteri eller til og med en håndsveiv brukes som strømkilde. Mange av de nye applikasjonene for UV-LED-er tilbyr løsninger som er spesielt nyttige i utviklingsland, der elektrisk infrastruktur er fraværende / begrenset, eller hvor vedlikeholdskrav til UV-lampen er uoverkommelige. UV-LED-enheter gir muligheter for produsenter av vannapparater, installatører og distributører av vannanlegg for å skille produktene sine med en problemfri vanndesinfiseringsfunksjon som representerer et verdifullt komfortnivå og ekstra sikkerhet for kundene.
POE UV-LED vanndesinfiseringsenheter begynner å vises på markedet. Den raske utviklingen av UV-LED og designmulighetene til noen få produsenter av UV-LED-desinfeksjonssystem har gjort hele UV-LED-enheter mulig. Høystrøms UV-LED-enheter selges for en moderat premie, men driftskostnadsbesparelsen for disse enhetene representerer en betydelig lavere eierkostnad. Disse etterlengtede enhetene representerer en overbevisende løsning for desinfeksjon av brønnvann i boliger og vil ha en dramatisk innvirkning på utslipp av kvikksølvbaserte UV-lamper.
Industrielle eller kommersielle UV-LED-vanndesinfeksjonsanordninger kan ta flere år å materialisere seg, men det ser absolutt ut til at hindringene for kommersialisering av slike enheter vil bli myke over tid. Å erstatte kvikksølvbasert UV-lampe med bedre UV-basert teknologi i deres industrielle applikasjoner vil være en stor prestasjon for UV-industrien.
Hva du skal se etter i en UV-LED vanndesinfeksjonsenhet
Ikke alle UV-LED-vanndesinfiseringsenheter er like. Forskjeller i konsepter med UV-LED-enheter har fordeler i forskjellige applikasjoner, designoptimaliseringskonsepter varierer mellom produsenter av UV-LED-enheter og resulterer i varierende effektivitet, holdbarhet og generell desinfisering, og forskjeller når det gjelder UV-LED-enhetssertifiseringer bør vurderes når du velger et UV-LED-produkt. UV-LED-vannvedlikeholdsenheter og gjennomstrømningsanordninger for UV-LED-vanndesinfisering har forskjellige bruksområder, og forskjeller mellom gjennomstrømningsenheter har innvirkning på ytelse og pålitelighet.
Konseptet med en UV-LED vannvedlikeholdsanordning refererer vanligvis til en lysekrone-enhet som brukes til å forhindre dannelse av biofilm i en vannlagerbeholder. Disse enhetene tilbyr et lavt nivå av desinfisering av vannet, men er en kostnadseffektiv løsning for overflatedesinfeksjon. Man kan ikke stole på en vannvedlikeholdsenhet for å lage trygt vann fra en mikrobiologisk usikker kilde, ettersom en UV-LED-enhet med lysekrone-stil krever lang nok eksponeringstid for å gi et tilstrekkelig nivå av vanndesinfeksjon.
Konseptet med en UV-LED-enhet med flyt, men tilbyr et mye mer kontrollert miljø for jevn vanndesinfisering. Siden væskedynamikken, strømning og blandingshastighet kan kontrolleres bedre, er patogener desinfisering mer nøyaktig optimalisert. Som nevnt kan utformingen av en UV-LED vanndesinfeksjonsanordning være like viktig som kraften til selve UV-LED. UV-kollimasjon er en av de mest effektive måtene å maksimere den bakteriedrepende effekten av UV-LED-enheten. I likhet med en laserpeker brukes optiske linser til å skape en fokusert stråle av UV-energi i UV-LED-desinfeksjonsenheten og gir nøyaktig og pålitelig desinfiseringsytelse. UV-kollimasjonsenheter utfører uavhengig av reaktorens materialegenskaper og gir en vedvarende ytelse gjennom hele UV-LED-levetiden.
Når det gjelder sertifisering for UV-LED-vanndesinfeksjonsanordninger; materiell sikkerhet; strukturell integritet; og desinfeksjonsytelse er de viktigste faktorene for å verifisere. De ledende standardene i Nord-Amerika for disse faktorene er NSF Standard 55 for UV drikkevannssystemer og NSF Standard 372 for blyfrie drikkevannsprodukter. Overholdelse av disse standardene indikerer at UV-LED-enheten ikke vil føre skadelige kjemikalier i vannet, kan håndtere mer enn 200 psi vanntrykk og desinfisere et sikkert nivå av mikroorganismer. Sertifiseringsorganer som IAPMO, CSA og WQA kan sertifisere samsvar med NSF-standardene, og sluttbrukere kan se på organenes markeringer for å verifisere at det er referert til de riktige NSF-standardene.
Hvordan skaffe en UV-LED vanndesinfeksjonsenhet
Et enkelt websøk vil indikere hvilke UV-LED-vanndesinfeksjonsprodukter som kan hentes til hjemmebruk eller apparatintegrering, og informasjonen i denne artikkelen kan brukes til å styre valget av den ideelle enheten i henhold til brukssaken. Etter hvert som UV-LED-teknologi utvikler seg, vil fremtiden for UV-LED-enheter i markedet for vannbehandling bare bli sterkere og mer overbevisende. Fordelene med UV og LED er ubestridelige, da dette virkelig er gullstandardsteknologier i sine egne rettigheter, og kombinasjonen av dem gir en av historiens mest fordelaktige teknologiske fremskritt. POU UV-LED-desinfeksjonsanordninger tilbyr en fleksibel og kostnadseffektiv løsning for drikkevannsrensing med mulighet for å redusere miljøpåvirkningen av vannrensing, og eventuell POE og industrielle UV-LED-enheter vil eliminere behovet for kvikksølv i vannbehandlingen helt. Følg med da fremtiden til UV-LED er lys.
