การพัฒนาและการประยุกต์ใช้เครื่องฆ่าเชื้อด้วยรังสีอัลตราไวโอเลตในอุตสาหกรรม

เทคโนโลยีการฆ่าเชื้อด้วยรังสีอัลตราไวโอเลตเป็นวิธีการฆ่าเชื้อทางกายภาพที่ยึดหลักการทำงาน ปราศจากมลพิษทุติยภูมิ ใช้งานง่ายและบำรุงรักษาง่าย ใช้เวลาในการฆ่าเชื้อสั้นโดยไม่ต้องสัมผัสบ่อ ขนาดเล็ก โครงสร้างเรียบง่าย ติดตั้งอุปกรณ์ได้รวดเร็ว ครอบคลุมจุลินทรีย์ได้กว้างที่สุดในบรรดาวิธีการฆ่าเชื้อต่างๆ และประสิทธิภาพการฆ่าเชื้อไม่ได้รับผลกระทบจากค่า pH และอุณหภูมิของน้ำ เครื่องฆ่าเชื้อด้วยรังสีอัลตราไวโอเลตกำลังได้รับความนิยมมากขึ้นเรื่อยๆ ด้วยข้อดีเฉพาะตัว

ด้วยการขยายตัวของเมืองอย่างรวดเร็วและการสร้างโรงบำบัดน้ำเสียชุมชนในเมืองจำนวนมาก น้ำเสียจำนวนมากถูกปล่อยลงสู่แหล่งน้ำธรรมชาติหลังจากการฆ่าเชื้อด้วยคลอรีนและนำไปใช้เป็นแหล่งน้ำดื่ม ส่งผลให้เกิดมลพิษจากคลอรีนอย่างรุนแรงในแหล่งน้ำท้ายน้ำของโรงบำบัดน้ำเสีย การใช้คลอรีนเป็นวิธีที่นิยมใช้มากที่สุดในการบำบัดและฆ่าเชื้อในน้ำประปาในเมือง อย่างไรก็ตาม ด้วยการใช้คลอรีนฆ่าเชื้ออย่างแพร่หลาย ประชาชนจึงมีความตระหนักและความเข้าใจเกี่ยวกับวิธีการนี้มากขึ้น และหันมาใส่ใจกับปัญหาที่เกิดจากการใช้คลอรีนมากขึ้นเรื่อยๆ สาเหตุหลักมาจากคลอรีนตกค้างเป็นอันตรายต่อปลาในน้ำที่ปนเปื้อน และจะเกิดผลพลอยได้สามชนิดในกระบวนการบำบัด

ในบรรดาสารตกค้างจากการฆ่าเชื้อที่ทราบกันมากกว่า 500 ชนิด มีการศึกษาและยืนยันว่ามีผลกระทบต่อสุขภาพของมนุษย์เพียงจำนวนน้อยเท่านั้น และยังมีสารตกค้างจากการฆ่าเชื้ออีกกว่า 500 ชนิดที่ต้องระบุ และที่น่ากังวลยิ่งกว่าคือการใช้สารตกค้างเหล่านี้ ยังไม่มีการวิเคราะห์ความเสี่ยงและแผนการจัดการสำหรับสารตกค้างเหล่านี้ ด้วยความกังวลเกี่ยวกับปัญหาเหล่านี้ ประเทศและภูมิภาคต่างๆ ทั่วโลกจึงได้กำหนดกฎหมายและข้อบังคับต่างๆ เพื่อจำกัดหรือควบคุมการใช้สารตกค้างจากการฆ่าเชื้อด้วยคลอรีน 1. อันตรายจากการฆ่าเชื้อด้วยคลอรีน การฆ่าเชื้อด้วยคลอรีนเป็นอันตรายต่อร่างกายมนุษย์อย่างมาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งในด้านต่อไปนี้: (1) คลอรีนตกค้าง: เพื่อรักษาประสิทธิภาพการฆ่าเชื้อของโรงบำบัดน้ำเสีย ควรเก็บคลอรีนตกค้างไว้ในน้ำทิ้ง และปล่อยคลอรีนตกค้างลงในแหล่งน้ำธรรมชาติ ซึ่งจะฆ่าเชื้อจุลินทรีย์และสาหร่ายในน้ำ

ทำลายชั้นล่างสุดของห่วงโซ่อาหารที่ก้นทะเล จุลินทรีย์และสาหร่ายจะตาย ทำให้อาหารของปลาตัวเล็ก กุ้ง และหอยชนิดอื่นๆ ไม่เพียงพอและปริมาณจะลดลง ซึ่งจะส่งผลต่อปริมาณและความสมดุลของผลิตภัณฑ์ทางน้ำอื่นๆ (2) การฆ่าเชื้อด้วยคลอรีนจะก่อให้เกิดสารประกอบคลอรีนไนโตรเจนซึ่งเป็นสารก่อมะเร็ง ในกระบวนการฆ่าเชื้อจุลินทรีย์ คลอรีนจะออกซิไดซ์กับสารอินทรีย์ในเซลล์ที่ก่อให้เกิดมะเร็ง ผลิตภัณฑ์พลอยได้ ได้แก่ คลอรีนแอมโมเนียและสารประกอบคลอรีน-ฮาโลเจน ซึ่ง THM เป็นสารก่อมะเร็ง THM จะสะสมในผลิตภัณฑ์ทางน้ำและตกค้างในร่างกายหลังจากการบริโภคของมนุษย์ ก่อให้เกิดมะเร็ง

2. การพัฒนาเทคโนโลยีเครื่องฆ่าเชื้อด้วยรังสีอัลตราไวโอเลต ด้วยความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี อุปกรณ์ฆ่าเชื้อด้วยรังสีอัลตราไวโอเลตจึงได้รับความนิยมอย่างแพร่หลายในหมู่ผู้คน เนื่องจากเครื่องฆ่าเชื้อด้วยรังสีอัลตราไวโอเลตไม่เพียงแต่สะดวก ราคาถูก ปราศจากมลพิษ และไม่มีสารตกค้าง แต่ข้อเสียเพียงอย่างเดียวคือหาซื้อได้ในสภาพอากาศที่ดี เนื่องจากรังสีอัลตราไวโอเลตมีฤทธิ์ฆ่าเชื้อแบคทีเรียได้เป็นที่ยอมรับทั่วโลก การใช้เครื่องฆ่าเชื้อด้วยรังสีอัลตราไวโอเลตเพื่อฆ่าเชื้อจึงได้รับความนิยมในหลากหลายสาขา (1) ในปี ค.ศ. 1878 นักวิทยาศาสตร์ได้ค้นพบความสามารถในการฆ่าเชื้อแบคทีเรียของรังสีอัลตราไวโอเลต แต่ในขณะนั้นยังไม่มีวิธีการสร้างรังสีอัลตราไวโอเลต การค้นพบนี้จึงไม่สามารถนำไปประยุกต์ใช้ได้

(2) ในปี ค.ศ. 1901 นักวิทยาศาสตร์อีกท่านหนึ่งได้ประดิษฐ์หลอดอัลตราไวโอเลตแบบปรอทอาร์ก อย่างไรก็ตาม เนื่องจากข้อจำกัดของวัสดุเส้นใย เทคโนโลยีสุญญากาศ และความบริสุทธิ์ของควอตซ์ในขณะนั้น อายุการใช้งานของหลอดอัลตราไวโอเลตแบบปรอทอาร์กจึงไม่นานนัก และประสิทธิภาพของรังสี UV-C ก็ต่ำเช่นกัน แต่การประดิษฐ์หลอดอัลตราไวโอเลตแบบปรอทอาร์กได้เปิดโอกาสให้มนุษย์สามารถใช้แสงอัลตราไวโอเลตเพื่อฆ่าเชื้อแบคทีเรียได้ (3) หลังจากการประดิษฐ์หลอดปรอทในสหรัฐอเมริกาในปี ค.ศ. 1940 ก็ได้มีการเปลี่ยนแปลง หลอดปรอทแรงดันต่ำมีลักษณะการทำงานที่เสถียรและมีประสิทธิภาพรังสีอัลตราไวโอเลตสูง (30-40% ของพลังงานถูกแปลงเป็นพลังงานที่ใช้ในการฆ่าเชื้อ) ประกอบกับการทำให้บริสุทธิ์ด้วยควอตซ์และเทคโนโลยีสุญญากาศที่ได้รับการปรับปรุง อายุการใช้งานของหลอดอัลตราไวโอเลตแบบปรอทแรงดันต่ำจึงยาวนานถึง 10,000 ชั่วโมง (ความเข้มแสงเดิม 80%)

การประดิษฐ์หลอดปรอทแรงดันต่ำได้พัฒนาการประยุกต์ใช้รังสีอัลตราไวโอเลตอย่างมาก การใช้งานอุปกรณ์ฆ่าเชื้อด้วยรังสีอัลตราไวโอเลตในสหรัฐอเมริกานั้นช้ากว่าในยุโรปเล็กน้อย และสถานการณ์นี้ได้เปลี่ยนแปลงไปในช่วงทศวรรษ 1970 (4) ในปี 1982 บริษัท Trojan Technology ของแคนาดาได้พัฒนาระบบฆ่าเชื้อด้วยรังสีอัลตราไวโอเลตแบบช่องเปิด UV2000 ขึ้นเป็นรายแรกของโลก และนำเสนอแนวคิดระบบฆ่าเชื้อด้วยรังสีอัลตราไวโอเลตแบบแยกส่วน กล่าวคือ ระบบนี้สามารถประกอบด้วยโมดูลหลอด UV หลายโมดูลที่แยกจากกัน (ดูรูปที่ 2) และน้ำจะไหลตามแรงโน้มถ่วง โดยไม่จำเป็นต้องใช้อุปกรณ์รองรับ เช่น ปั๊ม ท่อ และวาล์ว

การบำรุงรักษาระบบสามารถทำได้บนโมดูลเดียว และสามารถนำโมดูลหลอด UV ออกจากช่องเปิดเพื่อการบำรุงรักษาได้อย่างง่ายดาย ไม่จำเป็นต้องปิดระบบระหว่างการบำรุงรักษา จึงไม่จำเป็นต้องใช้อุปกรณ์สำรอง ทำให้การบำรุงรักษาระบบเป็นเรื่องง่ายและสะดวกสบาย และช่วยลดค่าใช้จ่ายในการฆ่าเชื้อน้ำเสียด้วยรังสีอัลตราไวโอเลตได้อย่างมาก ขณะเดียวกัน เมื่อโรงบำบัดน้ำกำลังขยายหรือเปลี่ยนระบบ ก็เพียงแค่เพิ่มจำนวนโมดูลหลอด UV ให้เหมาะสมเท่านั้น โดยไม่ต้องซื้อระบบที่สมบูรณ์ ปัจจุบัน โรงบำบัดน้ำเสียในเขตเมืองมากกว่า 3,000 แห่งทั่วโลกได้ติดตั้งและใช้ระบบฆ่าเชื้อน้ำเสียด้วยรังสีอัลตราไวโอเลต หลังจากการพัฒนามากว่า 20 ปีในอเมริกาเหนือ เทคโนโลยีนี้ได้กลายเป็นเทคโนโลยีการบำบัดน้ำเสียที่ครบวงจร เชื่อถือได้ และใช้งานได้จริง

ในประเทศของผม การพัฒนาและการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีเครื่องฆ่าเชื้อด้วยรังสีอัลตราไวโอเลตกำลังเติบโตอย่างก้าวกระโดด และจำนวนผู้ใช้เครื่องฆ่าเชื้อด้วยรังสีอัลตราไวโอเลตก็เพิ่มขึ้นเช่นกัน ข้อมูลข้างต้นแสดงให้เห็นอย่างชัดเจนว่าเครื่องฆ่าเชื้อด้วยรังสีอัลตราไวโอเลตมีศักยภาพในการใช้งานจริงและมีแนวโน้มการพัฒนาสูง Poolking เป็นผู้ผลิตและจัดจำหน่ายอุปกรณ์สระว่ายน้ำที่ดีที่สุดในประเทศจีน Poolking มุ่งมั่นที่จะจัดหาอุปกรณ์สระว่ายน้ำคุณภาพสูงสุด พร้อมกับเสนอราคาที่แข่งขันได้