تطوير وتطبيق معقم الأشعة فوق البنفسجية في الصناعة

تقنية التعقيم بالأشعة فوق البنفسجية هي طريقة تطهير فيزيائية، تعتمد على مبدأ العمل، وعدم وجود تلوث ثانوي، وسهولة التشغيل والصيانة. تتميز بقصر مدة التعقيم دون تلامس، وصغر حجمها، وبساطة هيكلها، وسرعة تركيب معداتها، وقدرتها على مكافحة الكائنات الدقيقة على أوسع نطاق بين طرق التعقيم المختلفة، كما أن تأثير التعقيم لا يتأثر بقيمة الرقم الهيدروجيني (pH) أو درجة حرارة الماء. يزداد استخدام معقمات الأشعة فوق البنفسجية بفضل مزاياها الفريدة.

مع التوسع العمراني السريع وبناء عدد كبير من محطات الصرف الصحي المنزلية في المدن، تُصرّف كميات كبيرة من مياه الصرف الصحي في المسطحات المائية الطبيعية بعد تعقيمها بالكلور، وتُستخدم كمصدر لمياه الشرب، مما يُسبب تلوثًا خطيرًا بالكلور في المسطحات المائية الواقعة أسفل محطات الصرف. تُعدّ الكلورة الطريقة الأكثر شيوعًا في معالجة وتعقيم مياه المدن. ومع ذلك، ومع الاستخدام الواسع النطاق لتعقيم الكلور، يزداد وعي الناس بهذه الطريقة وفهمهم لها، ويُولى اهتمام متزايد للمشاكل الناجمة عن استخدامها. ويعود ذلك أساسًا إلى أن الكلور المتبقي يُضر بالأسماك في المياه المُستقبلة، وتُنتج ثلاثة نواتج ثانوية أثناء عملية المعالجة.

من بين أكثر من 500 منتج ثانوي معروف لتطهير الكلور، تمت دراسة عدد قليل فقط وتأكيد تأثيره على صحة الإنسان، ولا يزال هناك أكثر من 500 منتج ثانوي للتطهير لم يتم تحديدها، والأمر الأكثر إثارة للقلق هو استخدام هناك نقص في تحليل المخاطر وخطط الإدارة لهذه المنتجات الثانوية. وبسبب المخاوف بشأن هذه المشاكل على وجه التحديد، صاغت البلدان والمناطق حول العالم قوانين ولوائح مختلفة للحد من استخدام تطهير الكلور أو التحكم فيه. 1. ضرر تطهير الكلور تطهير الكلور ضار جدًا بجسم الإنسان، وخاصة في الجوانب التالية: (1) الكلور المتبقي: من أجل الحفاظ على تأثير تعقيم محطة الصرف الصحي، يجب الاحتفاظ بالكلور المتبقي في مياه الصرف، ويجب تصريف الكلور المتبقي في المسطحات المائية الطبيعية. سيقتل الكائنات الحية الدقيقة والطحالب في الماء.

يؤدي تدمير الطبقة السفلى من السلسلة الغذائية في قاع الماء إلى موت الكائنات الدقيقة والطحالب، مما يُقلل من كمية الغذاء المُقدم للأسماك الصغيرة والروبيان وغيرها من المحار، مما يؤثر على كمية وتوازن المنتجات المائية الأخرى. (2) يُنتج تطهير الكلور أيضًا مركبات نيتروجين الكلور المُسرطنة. أثناء عملية قتل الكائنات الدقيقة، يتأكسد الكلور مع المواد العضوية في الخلايا المُسببة للسرطان. تشمل النواتج الثانوية أمونيا الكلور ومركبات الهالوجين الكلورية، ومن بينها مادة THM المُسرطنة. تتراكم هذه المادة في المنتجات المائية وتبقى في الجسم بعد استهلاكها، مُسببةً السرطان.

٢. تطوير تقنية التعقيم بالأشعة فوق البنفسجية: مع تقدم العلوم والتكنولوجيا، أصبحت معدات التعقيم بالأشعة فوق البنفسجية شائعة الاستخدام، نظرًا لسهولة استخدامها ورخص ثمنها وعدم تلوثها وعدم ترك أي رواسب، إلا أن عيبها الوحيد هو صعوبة الحصول عليها في ظروف جوية جيدة. مع إجماع عالمي على تأثير الأشعة فوق البنفسجية القاتل للبكتيريا، انتشر استخدامها في مختلف المجالات. (١) في عام ١٨٧٨، اكتشف العلماء قدرة الأشعة فوق البنفسجية القاتلة للبكتيريا، ولكن لم تكن هناك طريقة لإنتاجها آنذاك، مما حال دون تطبيق هذا الاكتشاف.

(2) في عام 1901، اخترع عالم آخر مصباح الأشعة فوق البنفسجية بقوس الزئبق. ومع ذلك، نظرًا لقيود مواد الخيوط وتكنولوجيا الفراغ ونقاء الكوارتز في ذلك الوقت، لم يكن عمر مصباح القوس الزئبقي طويلًا، وكانت كفاءة الأشعة فوق البنفسجية-C منخفضة أيضًا. ، لكن اختراع مصباح القوس الزئبقي فتح الباب أمام البشر لاستخدام الأشعة فوق البنفسجية لتعقيم البكتيريا. (3) بعد اختراع مصباح الزئبق في الولايات المتحدة عام 1940، تغير الأمر. يتميز مصباح الزئبق منخفض الضغط بالتشغيل المستقر وكفاءة الأشعة فوق البنفسجية العالية (يتم تحويل 30-40٪ من الطاقة إلى استهلاك طاقة التعقيم)، إلى جانب تنقية الكوارتز وتكنولوجيا الفراغ المحسنة، يمكن أن يصل عمر مصباح الأشعة فوق البنفسجية منخفض الضغط بالزئبق إلى 10000 ساعة (الشدة الأصلية 80٪).

أدى اختراع مصباح الزئبق منخفض الضغط إلى تطوير كبير في استخدام الأشعة فوق البنفسجية. كان استخدام معدات التعقيم بالأشعة فوق البنفسجية في الولايات المتحدة أبطأ قليلاً منه في أوروبا، وقد تغير هذا الوضع في سبعينيات القرن الماضي. (4) في عام 1982، طورت شركة تروجان تكنولوجي الكندية أول نظام تعقيم بالأشعة فوق البنفسجية بقناة مفتوحة في العالم، UV2000، وقدمت مفهوم نظام التعقيم بالأشعة فوق البنفسجية المعياري، أي أن النظام يمكن أن يتكون من عدة وحدات مستقلة لمصابيح الأشعة فوق البنفسجية (انظر الشكل 2). ويتدفق الماء بالجاذبية، دون الحاجة إلى معدات داعمة مثل المضخات والأنابيب والصمامات.

يمكن إجراء صيانة النظام على وحدة واحدة، ويمكن إخراج وحدة مصباح الأشعة فوق البنفسجية بسهولة من القناة المفتوحة للصيانة. لا يتطلب النظام إيقاف التشغيل أثناء الصيانة، وبالتالي لا يتطلب معدات احتياطية، مما يجعل صيانة النظام سهلة ومريحة، ويقلل بشكل كبير من تكلفة تعقيم مياه الصرف الصحي بالأشعة فوق البنفسجية. في الوقت نفسه، عند توسعة محطة معالجة المياه أو تحويلها، يكفي زيادة عدد وحدات مصباح الأشعة فوق البنفسجية بشكل مناسب، دون الحاجة إلى شراء نظام كامل. حاليًا، قامت أكثر من 3000 محطة معالجة مياه حضرية حول العالم بتركيب واستخدام أنظمة تعقيم مياه الصرف الصحي بالأشعة فوق البنفسجية. بعد أكثر من 20 عامًا من التطوير في أمريكا الشمالية، أصبحت هذه التقنية تقنية معالجة تعقيم ناضجة وموثوقة وعملية.

في بلدي، يشهد تطوير وتطبيق تقنية التعقيم بالأشعة فوق البنفسجية نضجًا متزايدًا، كما يتزايد عدد مستخدميها. تُظهر البيانات المذكورة أعلاه بوضوح أن التعقيم بالأشعة فوق البنفسجية يتمتع بمزايا عملية وفرص تطوير واعدة. تُعدّ شركة Poolking أفضل مُصنّع ومورد لمعدات حمامات السباحة في الصين، حيث تُقدّم أعلى جودة من معدات حمامات السباحة بأسعار تنافسية.