Principio ed efficienza della sterilizzazione ultravioletta-Fornitore globale

Impariamo le radiazioni ultraviolette
　Sappiamo tutti che il metodo economico e conveniente di disinfezione e sterilizzazione è la luce solare, ma in realtà usiamo solo le radiazioni ultraviolette dalla luce solare come strumento di sterilizzazione. La radiazione ultravioletta è sempre stata ampiamente utilizzata dalle persone perché non solo è conveniente, economico, privo di inquinamento e privo di residui, ma il suo unico inconveniente è che può essere ottenuta solo in buone condizioni atmosferiche.
Nel 1878, Downee e Blunt scoprirono la capacità battericida delle radiazioni ultraviolette, ma a quel tempo non c'era ancora alcun metodo per produrre radiazioni ultraviolette, quindi questa scoperta non poteva essere applicata.
Nel 1901, Cooper e Hewitt inventarono lampade ultraviolette ad arco di mercurio, ma a causa delle limitazioni nei materiali a incandescenza, nella tecnologia del vuoto, nella purezza del quarzo e in altre tecnologie all'epoca, la durata di vita delle lampade ad arco di mercurio non era lunga e l'efficienza dei raggi UV-C era anche bassa. Tuttavia, l'invenzione delle lampade ad arco di mercurio aprì la porta agli esseri umani di utilizzare le radiazioni ultraviolette per la sterilizzazione.
Non fu fino all'invenzione delle lampade al mercurio negli Stati Uniti nel 1940 che furono apportate modifiche. Le caratteristiche delle lampade a mercurio a bassa pressione sono il funzionamento stabile, l'alta efficienza ultravioletta (il 30-40% dell'energia è convertito in consumo energetico di sterilizzazione) e la migliore purificazione al quarzo e tecnologia di vuoto. La durata della vita delle lampade a mercurio a bassa pressione può raggiungere fino a 10000 ore (80% dell'intensità originale). L'invenzione delle lampade a mercurio a bassa pressione ha notevolmente sviluppato l'applicazione delle radiazioni ultraviolette.
L'applicazione delle apparecchiature di disinfezione UV negli Stati Uniti è leggermente più lenta che in Europa, e questa situazione è cambiata negli anni '70. Prima di questo, la disinfezione del cloro era utilizzata principalmente negli Stati Uniti. Con la rapida urbanizzazione e la costruzione su larga scala di impianti di trattamento delle acque reflue urbane, una grande quantità di acque reflue viene scaricata nei corpi idrici naturali dopo la disinfezione del cloro e utilizzata come fonte di acqua potabile, causando grave inquinamento da cloro nei corpi idrici a valle degli impianti di trattamento delle acque reflue. Questi inquinanti comprendono:
① Cloro residuo: Al fine di mantenere l'effetto di sterilizzazione, gli impianti di trattamento delle acque reflue devono mantenere il cloro residuo nell'acqua scaricata. Quando il cloro residuo viene scaricato nei corpi idrici naturali, ucciderà microrganismi, alghe, ecc. nell'acqua. Distruggere i livelli inferiori della catena alimentare nel 1801, causando la morte di microrganismi e alghe, e ridurre l'approvvigionamento alimentare per piccoli pesci, gamberi e altri molluschi, influenzando così la quantità e l'equilibrio di altri prodotti acquatici.
② La disinfezione del cloro può anche produrre composti cancerogeni dell'azoto clorurato. Durante il processo di uccisione dei microrganismi, il cloro reagisce con la materia organica nelle cellule cancerogene per produrre reazioni di ossidazione. I sottoprodotti includono cloramina e composti clorurati, tra cui il THM (trihaligen metano) è una sostanza cancerogena. Il THM si accumula nei prodotti acquatici e rimane nel corpo umano dopo il consumo, causando il cancro.

Tutte le forme di vita conosciute sulla Terra si basano sul DNA e sull'RNA come base per la riproduzione e la sopravvivenza. Sia DNA che RNA sono composti da quattro unità chimiche
Adenina adenina
Timina T-timina
C-Citosina, Citosina
G-Guanina Urapurina (componente base dell'acido nucleico)
Durante la proliferazione cellulare, i fili lunghi nel DNA vengono aperti, e ogni unità A lunga cerca le unità T per unirsi insieme. Ogni filo lungo può replicare la stessa catena di quello appena separato, ripristinando il DNA originale intatto prima della divisione e diventando la base per nuove cellule. La radiazione ultravioletta con lunghezze d'onda tra 240-270nm può rompere la capacità del DNA di produrre proteine e replicare. Dopo che il DNA e l'RNA di batteri e virus sono stati danneggiati, la loro capacità di produrre proteine e riprodursi è stata persa. A causa della breve durata di vita di batteri e virus, coloro che non possono riprodursi moriranno rapidamente.

I vantaggi della tecnologia di disinfezione ultravioletta
L'effetto disinfettante della tecnologia di disinfezione UV-C su batteri, virus e altri agenti patogeni è stato riconosciuto in tutto il mondo. La tecnologia di disinfezione UV-C presenta i seguenti evidenti vantaggi.
1. la tecnologia UV C-disinfezione ha un'efficienza di sterilizzazione ineguagliata rispetto ad altre tecnologie
La tabella 1 elenca l'efficienza battericida della tecnologia UV-C contro diversi batteri e virus comuni. Come mostrato nella tabella 1, l'effetto battericida delle radiazioni ultraviolette sui batteri e sui virus è generalmente entro un secondo. Per i metodi tradizionali UV, cloro e ozono, raggiungere l'effetto UV richiede generalmente 20 minuti a un'ora.
Tabella 1 Efficienza di sterilizzazione delle apparecchiature per la disinfezione dell'acqua UV C contro batteri e virus comuni (intensità delle radiazioni UV: 30000 μ W/cm2)

2. sterilizzazione efficiente con proprietà ad ampio spettro
La tecnologia UV ha un effetto battericida ad alto spettro tra tutte le attuali tecniche di disinfezione. Può uccidere efficacemente quasi tutti i batteri e virus. E può efficacemente uccidere alcuni parassiti che sono estremamente dannosi per l'uomo e non possono essere efficacemente uccisi dal gas cloro o dall'ozono, come il cryptosporidio, il giardia, ecc. La tabella 1 mostra anche l'effetto battericida ad ampio spettro delle apparecchiature di disinfezione dell'acqua ultravioletta.
3. Nessun inquinamento secondario
A causa del fatto che la tecnologia ultravioletta può essere controllata esclusivamente per la sterilizzazione senza aggiungere agenti chimici, non causerà inquinamento secondario ai corpi idrici e agli ambienti circostanti. Non cambiare alcun componente nell'acqua. Per la disinfezione del cloro, è stato riconosciuto che il cloro organico da esso prodotto e la materia organica in acqua hanno effetti cancerogeni sul corpo umano, e i composti clorurati contenuti nell'acqua possono avere un effetto controproducente in determinate situazioni, causando tossicità per gli organismi acquatici e l'ambiente idrico. Anche il metodo dell'ozono presenta problemi simili. Una grande quantità di ozono sgradevole che non si è sciolto in acqua evapora nell'aria, il che è dannoso per la salute fisica e mentale dei lavoratori vicini.
4. Funzionamento sicuro e affidabile
Tecniche tradizionali di disinfezione come l'uso di cloruri o ozono, i cui disinfettanti stessi sono sostanze altamente tossiche, infiammabili ed esplosive. L'uso di queste sostanze costituisce una potenziale minaccia per la sicurezza del personale in loco, dell'ambiente circostante e dei residenti e richiede particolare cautela. I dipartimenti di pubblica sicurezza, protezione antincendio e protezione ambientale nel nostro paese hanno norme rigorose sul trasporto, lo stoccaggio e il funzionamento di queste sostanze ad alto rischio. Questi hanno notevolmente aumentato l'onere psicologico e l'insicurezza dei leader, degli operatori e dei residenti circostanti nelle unità di base. Il moderno sistema di disinfezione UV-C non presenta tali rischi per la sicurezza ed è una tecnologia di disinfezione molto più sicura e affidabile per l'ambiente circostante e gli operatori.

5. Semplice funzionamento e manutenzione, basso costo
Una tecnologia altamente efficiente è solitamente associata ad alti costi e costi operativi. Tuttavia, la tecnologia ultravioletta è un'eccezione. Grazie al miglioramento della tecnologia di base UV negli anni '90, la tecnologia di disinfezione UV-C non solo ha una maggiore efficienza di disinfezione tra tutti i metodi di disinfezione, ma ha anche un funzionamento e una manutenzione semplici, bassi costi operativi e può raggiungere i 4 centesimi per tonnellata di acqua o addirittura inferiore ad una capacità di lavorazione di mille tonnellate. Pertanto, il suo rapporto prezzo prestazioni è più alto tra tutte le tecnologie di disinfezione. Presenta i vantaggi di un'elevata efficienza che altre tecnologie di disinfezione non possono eguagliare, così come bassi costi e costi operativi. A livello di mille tonnellate di capacità di trattamento dell'acqua, il suo costo è solo la metà della disinfezione del cloro, 2/5 di cloro più la disinfezione della declorazione, e solo 1/9 del costo della disinfezione dell'ozono. Anche con una capacità di lavorazione di 100000 tonnellate, i costi di investimento e di esercizio delle apparecchiature di disinfezione ultravioletta sono molto inferiori rispetto ad altre tecnologie di disinfezione.

6. Piccola impronta e nessun rumore
La nostra azienda produce UV C-disinfezione attrezzature. Per l'apparecchiatura NLC-2000 che elabora 80 tonnellate di acqua all'ora, occupa solo 1,7 metri per 0,8 metri, è alta 1,5 metri e pesa 220 libbre. Se è riservato spazio sufficiente, il sistema richiede un totale di 4 metri quadrati di spazio operativo. Se la quantità di acqua trattata diminuisce, l'impronta dell'apparecchiatura diminuirà di conseguenza. Inoltre, se l'apparecchiatura di disinfezione UV si basa su un rifornimento di acqua self-flow (pompa senza acqua), non produrrà alcun rumore.
7. disinfezione continua ad alta acqua
Un'altra caratteristica della tecnologia di disinfezione UV-C alla fine degli anni '90 era il funzionamento continuo 24 ore al giorno, 365 giorni all'anno. La condizione di funzionamento ideale è il funzionamento continuo di 24 ore, ad eccezione di manutenzione regolare entro una o due ore. La disinfezione di grandi volumi è un'altra caratteristica importante della moderna tecnologia ultravioletta. Oltre a disinfettare piccole quantità di acqua (decine di litri all'ora), può anche disinfettare grandi quantità di acqua. Attualmente, lo stato ideale della tecnologia ultravioletta nelle applicazioni pratiche ha raggiunto 60000 tonnellate all'ora. Se necessario, può essere ancora più grande.
8. Ampia gamma di applicazioni
Tra tutte le attuali tecnologie di disinfezione, non c'è nessuno con una gamma così ampia di applicazioni come la tecnologia ultravioletta. Può non solo disinfettare l'acqua dolce, ma anche disinfettare l'acqua di mare; Non solo può disinfettare l'acqua potabile, ma può anche disinfettare le acque reflue. Può essere ampiamente usato in vari campi che richiedono la disinfezione dell'acqua. Ad esempio, disinfezione dell'acqua marina dell'acquacoltura, depurazione dei molluschi, dell'acqua di trasformazione agricola, acqua potabile purificata, acqua ultra pura per elettronica, medicina, biotecnologia, varie bevande, birra e trasformazione alimentare, disinfezione dopo il trattamento delle acque reflue, disinfezione dell'acqua del rubinetto, acqua per piscine, decorazione urbana delle fontane, acqua di raffreddamento per centrali di condizionamento d'aria e centrali elettriche e acqua per basi militari, navi, sottomarini, ecc.
Il confronto tra la moderna tecnologia di disinfezione UV e la tradizionale tecnologia di disinfezione è mostrato nella Tabella 2. Supera le carenze delle tecniche tradizionali di disinfezione esistenti. Durante il processo di disinfezione, non vengono aggiunte sostanze chimiche e non vengono prodotte o lasciate sostanze nocive nell'acqua. Funziona in modo sicuro e affidabile, con una semplice installazione e manutenzione, in particolare bassi costi di investimento e manutenzione e un eccellente effetto disinfettante. Molti paesi europei, così come il Canada e gli Stati Uniti in Nord America, hanno rivisto la loro legislazione ambientale negli anni '90, raccomandando l'uso della tecnologia di disinfezione UV-C per la disinfezione del trattamento delle acque reflue e dell'acqua potabile.

Tabella 2 Confronto tra la tecnologia di disinfezione UV-C e diverse tecnologie tradizionali di disinfezione

tipo	nome	Tempo necessario per la sterilizzazione al 100% (secondi)	tipo	nome	Tempo necessario per la sterilizzazione al 100% (secondi)
Classe batterica	bacillus antracis	0.30	Classe batterica	Mycobacterium tuberculosis	0.41>
	corinebatterio difterite	0.25		Vibrio cholerae	0.64
	Bacillus tetano	0.33		Pseudomonas genus	0.37
	Clostridio botulino	0.8		Salmonella	0.51
	Shigella	0.15		Batteri della febbre intestinale	0.41
	E. coli	0.36		Salmonella Typhimurium	0.53
	Leptospira batteri	0.2		Genus Shigella	0.28
	Legionella pneumophila genere	0.2		stafilococco	1.23
	micrococcus	0.4-1.53		Streptococco	0.45
virus	adenovirus	0.10	virus	virus influenzale	0.23
	Virus delle cellule fagocitiche	0.20		poliovirus	0.80
	Coxsackie virus	0.08		rotavirus	0.52
	Eco virus	0.73		virus del mosaico del tabacco	16
	Virus Aiko tipo I	0.75		virus dell'epatite B	0.73
spore di muffa	aspergillus niger	6.67	spore di muffa	Spore molli	0.33
	Aspergillus	0.73-8.80		Penicillium genere	2.93-0.87
	Funghi da dung	8.0		Penicillium toxicenicum	2.0-3.33
	Trichoderma genus	0.23-4.67		Penicillio e altri funghi	0.87
Specie di alghe	alga verde blu	10-40	Specie di alghe	Paramecium genere	7.30
	clorella	0.93		Alghe verdi	1.22
	Uovo di nematode	3.40		Protozoi genere	4-6.70
Malattie dei pesci	Malattia fungica	1.60	Malattie dei pesci	Necrosi pancreatica infettiva	4.0
Malattie dei pesci	vitiligine	2.67	Malattie dei pesci	Malattia emorragica virale	1.6

Principali indicatori	UV-C	cloro	ozono	Filtrazione a membrana
Metodo di sterilizzazione	luce	chimica	chimica	filtro
Efficienza di sterilizzazione	Estremamente alto	alto	alto	centro
Attività battericida ad ampio spettro	alto	centro	centro	centro
inquinamento secondario	non hanno	hanno	hanno	non hanno
Volume d'acqua per disinfezione	enorme	grande	centro	basso
sicurezza	alto	basso	basso	alto
affidabilità	alto	centro	centro	centro
tossicità	non hanno	hanno	hanno	non hanno
investimenti nel progetto	basso	alto	alto	alto
costi operativi	basso	centro	alto	alto
costi di manutenzione	basso	centro	alto	alto
Orario di contatto	breve	lungo	lungo	breve
fluttuazione della qualità dell'acqua	non hanno	hanno	hanno	non hanno
impatto sulla qualità dell'acqua	hanno	hanno	hanno	hanno
volume del sistema	piccolo	grande	grande	centro
rumore	non hanno	piccolo	grande	piccolo
area di applicazione	ampio	centro	centro	basso