كيف يعمل نظام تنقية المياه بأشعة فوق بنفسجية؟

أصبح نظام تنقية المياه بالموجات فوق البنفسجية حلاً جديدًا وفعالًا في محاولتنا لتنقية المياه إلى نظافة وأمان أكبر. تستخدم هذه الأنظمة قوة الضوء فوق البنفسجي لتطهير المياه دون استخدام مواد كيميائية صلبة. دعونا نتعلم كيف تعمل أجهزة تنقية المياه بالموجات فوق البنفسجية ولماذا هي خيار آمن لنقاط مياه الشرب النظيفة.

العلم وراء التعقيمaviolet بالأشعة فوق البنفسجية

التعقيمaviolet (UV) هو استخدام نطاق معين من الضوء للتخلص من الميكروبات الضارة في الماء. ترتكز العلوم وراء هذا العملية على الفعل الجرثومي لضوء UV، خاصةً عند طول موجة 253.7 نانومتر (nm). يمكن لهذا التردد اختراق جدران الخلايا للميكروبات وتدمير الحمض النووي (DNA) أو الحمض النووي الريبي (RNA). بمجرد أن يتم تعطيل المادة الوراثية للميكروب، يصبح من المستحيل إنتاج نسل جديد، مما يعني فعليًا أن الميكروب أصبح عديم الفائدة. لا يتم تعطيل المسببات المرضية مثل البكتيريا والفيروسات والبروتوزوا عن طريق الإزالة المادية، بل يتم منع قدرتهم على التكاثر وإحداث الأمراض. هذه الطريقة تكون مفيدة بشكل خاص لأنها لا تتضمن أي ملوثات محتملة أو بقايا كيميائية في مصادر المياه كما يحدث في أساليب الترشيح التقليدية باستخدام الكلور. التعقيم بالأشعة فوق البنفسجية هو عملية فيزيائية خالصة ولا تغير طعم الماء، أو درجة pH، أو التركيب الكيميائي للماء. لذلك، فقد اكتسبت شعبية كبيرة بين أصحاب المنازل والشركات الذين يسعون إلى ضمان سلامة مياههم من الناحية المجهرية دون آثار جانبية غير مرغوب فيها.

العناصر المهمة لتكوين فعال لنظام التعقيم بالأشعة فوق البنفسجية

يتطلب نظام تنقية مياه قوي بالأشعة فوق البنفسجية عدة مكونات أساسية تكون وظائفها حيوية لعمل أي نظام لتنقية المياه بشكل صحيح.

1. مصباح الأشعة فوق البنفسجية: يعتمد كل ما يتعلق بمطهر المياه بالأشعة فوق البنفسجية على مصباح الأشعة فوق البنفسجية. يصدر هذا المصباح ضوءًا فوق بنفسجيًا بطول موجي مضاد للجراثيم. من الضروري هنا الحفاظ على ثبات إخراج المصباح لأن أداء عملية التطهير يعتمد بوضوح على قوة وتيرة موجة الشعاع فوق البنفسجي. عادةً، يجب تغيير هذه المصابيح مرة واحدة في السنة لتحقيق أفضل أداء.

2. الجراب الكوارتي: يحتوي على مصباح الأشعة فوق البنفسجية جراب من الكوارتز. هذا الغلاف الشفاف يعمل كدرع لحماية المصباح مباشرة من الماء والملوثات التي قد تؤدي إلى الترسيب أو التلوث. كما يسمح بنقل كامل لإشعاع الأشعة فوق البنفسجية من المصباح إلى الماء. من المهم تنظيف الجراب الكوارتي بانتظام لتجنب تراكم المعادن الذي قد يعيق وصول الأشعة فوق البنفسجية.

3. غرفة التفاعل: يتم تنفيذ عملية التعقيم فعليًا داخل غرفة التفاعل. يمر الماء عبر هذه الغرفة ويُعرض للأشعة فوق البنفسجية. تصميم هذه الغرفة مهم للغاية في السماح بوقت تلامس أقصى بين الماء وإشعاع الأشعة فوق البنفسجية لتحقيق كفاءة النظام القصوى. يتم ضبط الاضطراب وسرعة التدفق في الغرفة لتوفير أكبر قدر من التعرض.

4. جهاز التثبيت / مصدر الطاقة: الأطراف الكهربائية لجهاز التثبيت تتحكم في الإخراج الكهربائي إلى مصباح الأشعة فوق البنفسجية. يضمن هذا المكون استمرارية المصباح مع تزويد الكهرباء، مما يحافظ على شدة وعمر المصباح. عادةً تحتوي الأنظمة المتقدمة على إنذار أو مؤشر لإبلاغ المستخدم بأي عطل في المصباح أو مصدر الطاقة.

5. نظام الترشيح المسبق: يتم ترقية العديد من أنظمة تنقية الأشعة فوق البنفسجية بفلاتر أولية لاستبعاد الرواسب والجسيمات وغيرها من الشوائب وإيصال هذه المياه إلى مصباح الأشعة فوق البنفسجية. تدعم هذه الفلاتر الأولية كفاءة النظام عن طريق توضيح المياه، بحيث يمكن للأشعة فوق البنفسجية النفاذ عبرها بالكامل.

يشمل نظام جيد لتنقية المياه بالأمواج فوق البنفسجية أيضًا بروتوكولات صيانة مثل مراقبة شدة الأشعة فوق البنفسجية وكذلك التنظيف الدوري للحفاظ على الخدمة.

خاتمة

توفر أنظمة تطهير المياه بالأشعة فوق البنفسجية وسيلة جيدة لضمان مياه آمنة ونظيفة بدون استخدام وسائل كيميائية في تشغيلها. من خلال استخدام فعل الأشعة فوق البنفسجية المبيد للجراثيم، تقدم هذه الأنظمة حماية موثوقة ضد الميكروبات الخطرة. معرفة علم تعقيم الأشعة فوق البنفسجية والوعي بالعناصر الرئيسية لتركيب الأشعة فوق البنفسجية الفعّال يمكن أن يساعد المستهلكين على اختيار احتياجاتهم لمعالجة المياه بحكمة.