نظام تنقية المياه UV

أنواع أنظمة تنقية المياه بالأشعة فوق البنفسجية

يُعد نظام تنقية المياه بالأشعة فوق البنفسجية جزءًا من نظام معالجة المياه الأكبر. يعمل عن طريق تعريض الكائنات الحية الدقيقة أو مسببات الأمراض الموجودة في الماء للأشعة فوق البنفسجية. هذا يخلل وظائف خلاياها وحمضها النووي، مما يؤدي إلى تعطيلها بشكل فعال دون قتلها بالضرورة.

هناك نوعان من أنظمة تنقية المياه بالأشعة فوق البنفسجية: مصابيح الأشعة فوق البنفسجية منخفضة الضغط ومتوسطة الضغط.

• مصابيح الأشعة فوق البنفسجية منخفضة الضغط

  تُصدر مصابيح الأشعة فوق البنفسجية منخفضة الضغط إشعاعًا بالأشعة فوق البنفسجية C. وهي تعتمد على الزئبق وتعمل تحت ضغط جوي طبيعي. تكون هذه الأنواع من المصابيح خطية وتتراوح في طولها من 30 إلى 120 سم. تُستخدم بشكل شائع في مرافق معالجة المياه البلدية. تعمل مصابيح الأشعة فوق البنفسجية منخفضة الضغط بشكل أفضل مع المياه المعالجة مسبقًا ذات مستويات منخفضة من TDS. يُصدر المصباح منخفض الضغط كمية كافية من الحرارة لتبخر الزئبق واستخدام المنتجات الثانوية لإنشاء إشعاع الأشعة فوق البنفسجية.

• مصابيح الأشعة فوق البنفسجية متوسطة الضغط

  تعمل مصابيح الأشعة فوق البنفسجية متوسطة الضغط تحت ضغط زئبق أعلى. تُصدر شدة أعلى من ضوء الأشعة فوق البنفسجية. يكون شكل المصابيح متوسطة الضغط أكثر إحكاما، وعادة ما يكون بحجم البازلاء أو الرخام. يعمل هذا المصباح بكفاءة عند معالجة كميات كبيرة من المياه. تستخدمها محطات توليد الطاقة ومرافق معالجة مياه الصرف الصحي بشكل شائع. نظرًا لأنها تُصدر ضوءًا عالي الشدة، يمكن لمصابيح الضغط المتوسط ​​تخفيض مساحة النظام باستخدام حجرات مصابيح أصغر.

بجانب أنواع المصابيح، يمكن تقسيم أنظمة تنقية المياه بالأشعة فوق البنفسجية إلى أنماط حجرات.

• حجرة حزمة الأشعة فوق البنفسجية

  يُستخدم هذا النمط من التصميم بشكل شائع في المناطق السكنية. يتم حماية مصباح الأشعة فوق البنفسجية بواسطة غلاف من الكوارتز وعادة ما يشبه اسطوانة معدنية صغيرة. غلاف الكوارتز هو أنبوب شفاف يسمح لمصباح الأشعة فوق البنفسجية بإصدار الإشعاع. يستخدم نظام تنقية المياه في المدارس مع نمط حجرة الأشعة فوق البنفسجية هذه مصابيح الضغط المنخفض لأنها صغيرة الحجم، مما يجعلها مناسبة بسهولة في المساحات الصغيرة. تشير كلمة "حزمة" في الاسم إلى طريقة تعبئة المصباح معًا، أي في حزمة أو مجموعة.

• حجرة قناة الأشعة فوق البنفسجية

  يعمل تصميم القناة في مرافق أكبر مثل محطات الطاقة وأنظمة المياه البلدية. يُشار إليه أيضًا باسم المفاعل الخطي. يستخدم هذا التصميم كل من مصابيح الضغط المنخفض والمتوسط. تجعل طريقة القناة من الممكن معالجة معدلات تدفق عالية من المياه، والتي تكون شائعة في المرافق الصناعية. لها تصميم مفاعل مفتوح يسمح للمياه بالتدفق بالتساوي عبر مصابيح الأشعة فوق البنفسجية. يؤدي توزيع التدفق المتساوي إلى التعرض المتسق للأشعة فوق البنفسجية وتعطيل فعّال لمسببات الأمراض.

المواصفات والصيانة لأنظمة تنقية المياه بالأشعة فوق البنفسجية

المواصفات

تشمل بعض مواصفات نظام تنقية المياه بالأشعة فوق البنفسجية العامة ما يلي:

• الأبعاد: يمكن أن يختلف طول وحدة تنقية الأشعة فوق البنفسجية، اعتمادًا على الطراز والعلامة التجارية. تتمتع الطرازات الأصغر بأطوال تبلغ حوالي 40 سم. يمكن أن تكون أنظمة الأشعة فوق البنفسجية الكبيرة للمنزل بأكمله بطول 85 سم أو أكثر.
• الطاقة: تستخدم وحدات تنقية الأشعة فوق البنفسجية مصابيح الزئبق منخفضة الضغط لإشعاع المياه. تختلف الطاقة بناءً على نوع المصباح (منخفض أو عالي الإخراج)، والواط، وعدد المصابيح. بشكل عام، تستخدم الأنظمة من 15 إلى 60 وات.
• معدل التدفق: يشير معدل تدفق مُنقي المياه بالأشعة فوق البنفسجية إلى مدى سرعة معالجة الوحدة للمياه. يختلف هذا المعدل اعتمادًا على قطر حجرة المصباح وجرعة الأشعة فوق البنفسجية (كمية إشعاع الأشعة فوق البنفسجية اللازمة لتعطيل مسببات الأمراض). بشكل عام، تتمتع وحدة الأشعة فوق البنفسجية بمعدل تدفق يتراوح بين 0.5 و 20 لترًا في الدقيقة.
• مصباح الأشعة فوق البنفسجية: يختلف نوع مصباح الأشعة فوق البنفسجية المستخدم وقوة انبعاثات الأشعة فوق البنفسجية. تأتي مصابيح الأشعة فوق البنفسجية في طرازات مختلفة، مثل مصابيح بخار الزئبق مع أشكال منخفضة الضغط أو عالية الضغط. تختلف الأطوال الموجية المنبعثة أيضًا. على سبيل المثال، تُصدر مصابيح الزئبق منخفضة الضغط ضوء الأشعة فوق البنفسجية عند حوالي 254 نانومتر.

عند شراء نظام تنقية المياه بالأشعة فوق البنفسجية، من الضروري مراعاة المواصفات التي تناسب أفضل استخدام أو تطبيق مُقصود، مثل البيئة وعدد الأشخاص في المنزل ومصدر المياه. على سبيل المثال، من الضروري اختيار وحدة تُعطل مسببات الأمراض الموجودة في مصدر المياه بشكل كافٍ للاستخدام المنزلي واستخدام المنزل بأكمله.

الصيانة

مع الصيانة المناسبة، يمكن لمُنقي المياه بالأشعة فوق البنفسجية القيام بعمله بفعالية لسنوات عديدة. يعد الفحص المنتظم وتنظيف المصباح وحجرة المصباح أمرًا ضروريًا. تساعد هاتان الخطوتان في ضمان حصول المياه التي تمر عبر النظام على إشعاع كافٍ بالأشعة فوق البنفسجية.

يوصي المُصنّعون عادة بتنظيف غلاف الكوارتز (غطاء الحجرة)، والذي يتم غالبًا باستخدام قطعة قماش أو منشفة رطبة. تختلف وتيرة التنظيف بناءً على جودة المياه. يجب على أولئك الذين لديهم مياه صلبة أو مياه تترك رواسب معدنية تنظيفها بشكل متكرر أكثر من غيرهم.

نصائح الصيانة لمُنقي المياه بالأشعة فوق البنفسجية:

• كل 6-12 شهرًا، امسح غلاف الكوارتز بقطعة قماش ناعمة رطبة أو منشفة.
• كل عامين أو نحو ذلك، قم بتغيير مصباح الأشعة فوق البنفسجية للتأكد من أنه يُصدر الطول الموجي الصحيح.
• كل عام، استبدل الصابورة الإلكترونية للمصباح. يساعد هذا في استخدام المصباح للكمية المثلى من الطاقة.

اتبع نصائح الصيانة هذه لتمديد عمر مُنقي المياه بالأشعة فوق البنفسجية وضمان عمله بكفاءة. بينما معظم الأنظمة قليلة الصيانة، قد تتطلب بعضها رعاية خاصة للعمل بشكل صحيح مع مرور الوقت. من الأفضل دائمًا اتباع تعليمات المُصنّع لتنظيف وصيانة المنتج. سيساعد هذا في عمل الوحدة بفعالية لسنوات عديدة.

السيناريوهات

• المنازل: تستخدم المنازل مُنقي المياه بالأشعة فوق البنفسجية لضمان حصول الجميع على مياه الشرب النظيفة بسهولة كل يوم. حتى العائلات التي تعيش في المناطق الريفية بعيدة عن المصادر البلدية تجدها مفيدة.
• الفنادق والمنتجعات: لسلامة الضيوف، تُثبت الفنادق والمنتجعات أنظمة تنقية المياه بالأشعة فوق البنفسجية في الموقع لمعالجة المياه المستخدمة للاستحمام والطبخ والشرب. يضمن هذا حصول الزوار دائمًا على مياه نظيفة بسهولة.
• الشركات الصغيرة مثل المطاعم: يمكن للمطاعم التي تستخدم مرشحات المياه بالأشعة فوق البنفسجية، حتى لو لم تكن تخدم عددًا كبيرًا من العملاء يوميًا، أن تكون واثقة من أنها ستحصل دائمًا على مياه صالحة للشرب لجميع احتياجات الطهي. تساعد القدرة المستمرة على الحصول على مياه نظيفة أيضًا على سرعة العمل وكفاءة إعداد الطعام.
• منظمي الفعاليات: في الفعاليات التي تجذب العديد من الأشخاص إلى مكان معين، مثل الأحداث الرياضية أو الحفلات الموسيقية أو المهرجانات، فإن نقاوة المياه أمر بالغ الأهمية. يمكن أن يكون نظام تنقية المياه بالأشعة فوق البنفسجية حلاً قصير المدى لتوفير المياه النظيفة للشرب للحضور.
• المؤسسات التعليمية: تُعرض المدارس طلابها لخطر الأمراض المنقولة بالمياه عن طريق إعطائهم مياه غير معالجة. سيكون تركيب مُنقي المياه بالأشعة فوق البنفسجية إجراءً استباقيًا لتعزيز صحة الطلاب عن طريق ضمان حصولهم على مياه الشرب النظيفة في المدرسة كل يوم.
• المرافق الصناعية: تلعب أنظمة تنقية المياه بالأشعة فوق البنفسجية دورًا مهمًا في الصناعات الحديثة على مدار العام. تضمن إمدادًا مستمرًا بالمياه عالية الجودة الضرورية لعمليات مثل إنتاج الأغذية والصناعات الدوائية وتصنيع الإلكترونيات.

كيفية اختيار أنظمة تنقية المياه بالأشعة فوق البنفسجية

يمكن لكل من المشترين التجاريين والسكنيين استخدام النصائح التالية عند اختيار نظام تنقية المياه بالأشعة فوق البنفسجية:

• معدل التدفق

  معدل تدفق النظام هو كمية المياه التي يمكنه تنقيتها في الدقيقة أو الساعة. يُقاس باللتر في الدقيقة. يجب على المشترين أولًا حساب احتياجهم الأقصى في الدقيقة. ثم يجب عليهم اختيار نظام يلبي أو يتجاوز المعدل المطلوب. ضع في اعتبارك أن النظام ذو معدل التدفق الأعلى قد يكون له تكلفة طاقة أعلى.

• الشدة

  تشير شدة مصباح النظام إلى مدى قوته في قتل الجراثيم. يُقاس بالمايكرووات لكل سنتيمتر مربع. ستقتل الشدة العالية المزيد من الجراثيم في وقت أقصر. ومع ذلك، قد تحتوي بعض الأنظمة على مصباح يمكن استبداله وبعض المصابيح الدائمة. لذلك، يجب على المشترين البحث عن الأنظمة ذات المصابيح القوية لمنح الحماية الدائمة وإمكانية استبدال المصباح لاحقًا.

• مرحلة الترشيح

  يجب أن يكون مُنقي المياه بالأشعة فوق البنفسجية نظامًا مُسبقًا للترشيح. عادةً ما تقوم مرشحات الرواسب أو مرشحات الكربون بإزالة الكلور والمواد الملوثة الكيميائية الأخرى. إذا كانت المياه تحتوي على الكلور أو الملوثات الأخرى، فقد لا تُقتل الأشعة فوق البنفسجية الجراثيم الضارة. لذلك، يجب على المشترين اختيار مُنقي المياه بالأشعة فوق البنفسجية مع مُرشحات مُسبقة تُزيل الملوثات الضارة.

• مصدر طاقة المصباح

  قد يتم تشغيل المصباح في النظام بواسطة التيار المتردد أو التيار المستمر. يتصل المصباح المُشغل بالتيار المتردد مباشرة بـ AC المنزل دون الحاجة إلى مصدر طاقة إضافي. يحتاج المصباح المُشغل بالتيار المستمر إلى مصدر طاقة صغير يُحول التيار المتردد إلى التيار المستمر. بشكل عام، تكون الأنظمة ذات المصابيح المُشغّلة بالتيار المتردد أكثر ملاءمة وانتشارًا.

• التثبيت

  تأتي بعض أنظمة الأشعة فوق البنفسجية مع أقواس تثبيت لسهولة التثبيت. تتطلب البعض الآخر مساعدة من متخصص لإجراء التثبيت بشكل صحيح. سيتيح النظام سهل التثبيت للمستخدمين تثبيته بشكل مستقل وتوفير المال.

• قطع الغيار

  يجب على المشترين التحقق من توفر قطع الغيار من المصباح والغطاء في منطقتهم. يجب عليهم التأكد من إمكانية الحصول على هذه الأجزاء بسرعة عند الحاجة.

• الشهادات

  يجب على المشترين اختيار أنظمة الأشعة فوق البنفسجية المُعتمدة من قبل مؤسسة الصحة الوطنية (NSF) أو المعهد الوطني الأمريكي للمعايير (ANSI) Std 55. تضمن هذه المعايير إزالة النظام الفعال للبكتيريا والفيروسات المسببة للأمراض.

• الضمان

  نظرًا لأن مصابيح الأشعة فوق البنفسجية تُفشل خلال بضع سنوات، يجب على المشترين البحث عن أنظمة ذات ضمانات استبدال المصباح تصل إلى خمس سنوات أو أكثر. تأتي المواد والبناء أيضًا مع ضمانات. لذلك، يجب على المشترين البحث عن المنتجات ذات ضمان لمدة عامين على الأقل.

• الفعالية من حيث التكلفة

  يجب تقييم تكلفة الاستبدال طويلة المدى لتكلفة الشراء المبدئية واستبدال المصباح. بالإضافة إلى ذلك، تؤثر كفاءة الطاقة وسعر قطع الغيار ومرحلة الترشيح أيضًا على التكلفة الإجمالية.

س/ج

س: ما هي مدة عمل تنقية المياه بالأشعة فوق البنفسجية؟

ج: عادةً ما تُصنّف مصابيح الأشعة فوق البنفسجية لتعمل لمدة 9000 إلى 12000 ساعة من الاستخدام المستمر، وهو ما يعادل حوالي عام إلى ثمانية عشر شهرًا. يجب على العملاء استبدال المصباح بعد احتراقه لضمان استمرار النظام في تنقية المياه بشكل فعال.

س: هل تُزيل تنقية المياه بالأشعة فوق البنفسجية الملوثات من الماء؟

ج: على الرغم من أن تنقية المياه بالأشعة فوق البنفسجية تُقضي على البكتيريا والفيروسات والكائنات الحية الدقيقة الأخرى بشكل فعال، إلا أنها لا تُزيل المواد الصلبة الذائبة أو المعادن أو الملوثات كيميائيًا من الماء. يُعد نظام تنقية المياه متعدد المراحل الذي يشمل تنقية المياه بالأشعة فوق البنفسجية هو الأمثل.

س: ما هي مزايا تنقية المياه بالأشعة فوق البنفسجية؟

ج: تُعد تنقية المياه بالأشعة فوق البنفسجية صديقة للبيئة وتستخدم القليل من الكهرباء أو لا تستخدمها على الإطلاق. وهي آلية، مما يترك المستخدمين دون أي عمل يدوي أو مهام إضافية. وأخيرًا، لا تُغير تنقية المياه بالأشعة فوق البنفسجية طعم أو لون أو رائحة الماء.