غالبًا ما يختلف مصنعو أنظمة التطهير بالأشعة فوق البنفسجية (UV) الخاصة بأحواض السباحة حول نوع نظام الأشعة فوق البنفسجية الأفضل لحوض سباحة معين. على وجه التحديد ، يحتوي السوق على معلومات وآراء متضاربة حول الأشعة فوق البنفسجية ذات الضغط المنخفض مقابل الأشعة فوق البنفسجية ذات الضغط المتوسط. لذا دع&يناقش كلا الأمرين.
هذه المقالة هي استمرار لمقارنتنا بين أنظمة التطهير / الأكسدة الثانوية لحمامات السباحة. غالبًا ما تتم مقارنة الأشعة فوق البنفسجية بالأوزون ، لأن كلاهما مطهر ثانوي فعال للمياه.
نحن نعلم أن كلا النوعين من الأشعة فوق البنفسجية يمكن أن يساعدا في كيمياء المياه ، ولكن كلا النوعين من الأشعة فوق البنفسجية محدودان عندما يتعلق الأمر بتحسين جودة الهواء الداخلي. كلاهما من أنظمة نقاط الاتصال بدون قدرة التعقيم المتبقية. ولكن لكي نكون منصفين ، فإن لكل نظام ثانوي عيوبه. لذلك دعونا نبدأ&بمقارنة نوعي أنظمة الأشعة فوق البنفسجية.
الموضوعات ذات الصلة: موارد كيمياء البلياردو
الضغط المنخفض مقابل الضغط المتوسط
يشير الضغط ، في هذا السياق ، إلى ضغط الغازات داخل مصباح الأشعة فوق البنفسجية. لا علاقة له بمعدلات التدفق أو ضغط الماء الذي يتحرك عبر حجرة الأشعة فوق البنفسجية. كلما زاد الضغط ، يمكن إطلاق المزيد من الأشعة فوق البنفسجية في الماء. يعمل كلا نظامي الأشعة فوق البنفسجية على تعطيل مسببات الأمراض عن طريق تعطيل الحمض النووي للخلايا ، ومنع تكاثرها ، وفي كثير من الأحيان قتل الخلية نفسها (وفقًا لبعض المصادر). ووفقًا لهذا المصدر ، تقتل الأشعة فوق البنفسجية منخفضة ومتوسطة الضغط البكتيريا والفيروسات والأكياس الأولية في مسار واحد. من الجيد معرفة&لأنه يعطينا أساسًا للمقارنة: أي شيء يتجاوز مستوى التعقيم الأساسي هذا.
الأشعة فوق البنفسجية منخفضة الضغط
نظام الأشعة فوق البنفسجية منخفض الضغط لأن مصابيح الأشعة فوق البنفسجية ذات الضغط المنخفض تبعث طاقة أقل ، فإنها تنتج حرارة أقل. يتيح ذلك لأنظمة الضغط المنخفض أن تكون مناسبة بشكل أفضل للتدفق المتقطع ، مثل حمامات السباحة السكنية التي لا تعمل على مدار الساعة طوال أيام الأسبوع. تعني الحرارة الأقل أن هذه الأنظمة - مثل تلك التي في الصورة - يمكن أن تكون في حجرة بلاستيكية. هناك أنظمة ضغط منخفضة معدنية أيضًا ، ولكن ليس كلهم يجب أن يكونوا كذلك. يعتمد ذلك على حجم الوحدة ومعدل التدفق.
بالإضافة إلى قتل الجراثيم والفيروسات في مسار واحد ، يمكن للأشعة فوق البنفسجية ذات الضغط المنخفض أن تدمر أحادي الكلورامين (NH2Cl) في مسار واحد ، من خلال عملية تسمى&# 39 ؛ التحلل الضوئي&# 39 ؛ أو&# 39 ؛ التحلل الضوئي&# 39 ؛. إذا تم تدمير أحادي الكلورامين ، فلن يتطور هذا المونوكلورامين ويصبح ثنائي كلورامين ، أو ثلاثي كلورامين بعد ذلك. لذا يفخر مصنعو الأشعة فوق البنفسجية بالضغط المنخفض بالقول إنهم يدمرون أحادي الكلورامين - وهذا صحيح ، لكنه مضلل.
الأشعة فوق البنفسجية هي نظام نقطة اتصال بدون بقايا متداولة ، كما ذكرنا سابقًا. بسبب هذا القيد المادي ، لا يمكن للأشعة فوق البنفسجية أن تمنع تحول كل أحادي الكلورامين إلى ثنائي كلورامين أو ثلاثي كلورامين. يمكن أن تحدث هذه التفاعلات في البركة نفسها ، قبل أن تنتشر عبر غرفة الأشعة فوق البنفسجية. الماء لا&# 39 ؛ ينتظر دوره&# 39 ؛ ليتم إعادة تدويرها وتمر عبر غرفة المضخة والفلتر والأشعة فوق البنفسجية. يدور الماء ويتم معالجته ويمتزج مرة أخرى مع بقية حوض السباحة.
لذا في حين أنه من الصحيح أن أحادي الكلورامين يتم تدميره بواسطة الأشعة فوق البنفسجية منخفضة الضغط ، فليس صحيحًا أن البركة لن تنتج ثنائي كلورامين أو ثلاثي كلورامين. لا تزال هذه المسابح تعاني من مشاكل في جودة الهواء الداخلي. ومع ذلك ، فقد تبين في دراسة واحدة على الأقل أن الأشعة فوق البنفسجية منخفضة الضغط تعمل على تقليل مستويات الكلور مجتمعة ، كما هو موضح في هذا الرسم البياني من هذا المصدر:
تقليل الضغط المنخفض للأشعة فوق البنفسجية من الكلور المختلط
المصدر: UVGuard.com
هنا مرة أخرى ، تُظهر دراسة الحالة هذه تحسنًا ، لكنها مضللة. إذا كان حمام السباحة الخاص بك يحتوي على 4.0 جزء في المليون أو أكثر من الكلور المركب ، فإنك&# 39 ؛ لديك مشكلة كبيرة مع مركبات النيتروجين التي تلوث المياه. لا يوجد عذر لهذه المستويات المرتفعة في المقام الأول. إذا كانت أرقامك بهذا الارتفاع ، من تجربتنا ، فهي أكثر من مجرد سباحين يتبولون في المسبح (وهم سيفعلون ذلك). يحدث هذا عادةً من استخدام منتجات التنظيف التي تحتوي على الأمونيا والتي يتم غسلها في المزاريب أو حمام السباحة. لتجميع الكلور بهذه النسبة العالية ، يجب أن تأتي الأمونيا من مكان ما.
مزايا الضغط المنخفض للأشعة فوق البنفسجية
من أجل المقارنة بين الأشعة فوق البنفسجية ذات الضغط المنخفض والمتوسط ، هناك بعض المزايا للضغط المنخفض. أولا وقبل كل شيء التكلفة. تكلف الأشعة فوق البنفسجية منخفضة الضغط أقل بكثير من أنظمة الضغط المتوسط ، سواء في المقدمة أو الجارية. تدوم المصابيح لفترة أطول ، وتستهلك طاقة أقل ، وتتطلب استبدال المصابيح بشكل أقل تكرارًا. كل هؤلاء يساهمون في نظام ميسور التكلفة مقارنةً بالأشعة فوق البنفسجية ذات الضغط المتوسط.
ميزة أخرى هي أن الأشعة فوق البنفسجية ذات الضغط المنخفض يمكنها التعامل بشكل أفضل مع ما يسميه المصنعون&مثل ؛ التدفق المتقطع&مثل ؛ على عكس التدفق المستمر ، مثل احتياجات الضغط المتوسط. هذا يعني بعض الأشياء ، ولكن في المقام الأول ، تقل مخاطر ارتفاع درجة الحرارة واستبدال المصابيح للأشعة فوق البنفسجية منخفضة الضغط. قم بتحويل هذا الأمر إلى توفير المزيد من التكاليف على المدى الطويل.
الميزة النهائية التي سنغطيها هنا هي أن الأشعة فوق البنفسجية منخفضة الضغط لا تحتوي على الطول الموجي للأشعة فوق البنفسجية التي تدمر الكلور الحر - أو بشكل أكثر تحديدًا ، حمض هيبوكلوروس (HOCl).
مخطط الأشعة فوق البنفسجية الحارس المصدر: SentryUV.com
كما ترون من هذا الرسم ، عند 295 نانومتر ، يتم تدمير HOCl بواسطة الأشعة فوق البنفسجية ذات الضغط المتوسط ، ولكن ليس بالأشعة فوق البنفسجية منخفضة الضغط.
عيوب الضغط المنخفض للأشعة فوق البنفسجية
في حين أنه يمكن أن يدمر أحادي الكلورامين ، فإن الضغط المنخفض لا يدمر ثنائي كلورامين أو ثلاثي كلورامين ، كما تمت مناقشته سابقًا. كما أن لديها مخرجات طاقة أقل ، لذلك إذا كانت هناك حاجة إلى مزيد من الطاقة ، فقد تشغل مساحة أكبر في غرفة المضخة للحصول على ما يكفي من ضوء الأشعة فوق البنفسجية للقيام بهذه المهمة. عيب آخر هو ضد واقية من الشمس ، وهو عنصر أساسي في تلوث حمامات السباحة الخارجية. يحجب الواقي من الشمس ضوء الأشعة فوق البنفسجية بحكم التصميم ، لذا فمن الطبيعي أنه يمكن أن يتداخل مع فعالية نظام الأشعة فوق البنفسجية - خاصةً إذا كان يتراكم على الغلاف الزجاجي حول المصباح نفسه. يمكن للأشعة فوق البنفسجية فقط تعطيل ما يخترقه ضوءها فعليًا ، وإذا كان واقي الشمس يحجب هذا الضوء ، فمن المنطقي أن تتعرض كمية أقل من الماء للأشعة فوق البنفسجية.
الأشعة فوق البنفسجية ذات الضغط المتوسط
نظام الأشعة فوق البنفسجية للضغط المتوسط أنظمة الأشعة فوق البنفسجية ذات الضغط المتوسط قوية ومصنوعة من المعدن وليس البلاستيك
في حين أن الأشعة فوق البنفسجية ذات الضغط المنخفض أكثر شيوعًا في حمامات السباحة السكنية ، فإن الأشعة فوق البنفسجية ذات الضغط المتوسط تهيمن على سوق المسابح التجارية - خاصة حمامات السباحة الداخلية. في محاولة للبقاء محايدين للعلامة التجارية ، نتوخى الحذر في تحديد المصادر التي نستشهد بها ، لأن معظم المعلومات المتعلقة بالأشعة فوق البنفسجية متوسطة الضغط تأتي من الشركات المصنعة أو التجار الذين يبيعونها. وهذا أمر مفهوم&، ومن المهم فقط التعرف على وجود تحيزات. لذلك نحاول الاستشهاد فقط بالمصادر المعلوماتية وليست مدفوعة بالمنتج.
مزايا الأشعة فوق البنفسجية متوسطة الضغط
التقدم الرئيسي الذي يقدمه الضغط المتوسط على الضغط المنخفض هو كمية الطاقة الناتجة التي يمكن للمصباح الواحد وضعها في الماء. هذا واضح في كيفية بناء الوحدات. غالبًا ما تكون أنظمة الأشعة فوق البنفسجية منخفضة الضغط عبارة عن غرف بلاستيكية بداخلها ضوء الأشعة فوق البنفسجية ، في حين أن الأشعة فوق البنفسجية ذات الضغط المتوسط عبارة عن فولاذ مقاوم للصدأ سميك وقوي في بنائه.
الضغط المتوسط لديه طاقة أكبر بكثير ، وبالتالي يمكنه تعطيل المزيد من الأشياء في نفس كمية الماء بشكل أسرع. وفقًا لهذا المصدر ، فإن هذا يسمح للنظام بأن يكون له بصمة مادية أصغر مع مصابيح أقل ، في حين أن نظام الضغط المنخفض قد يحتاج إلى مصابيح متعددة لتساوي نفس معدل تطهير الضغط المتوسط.
لكن طيف الأشعة فوق البنفسجية أوسع أيضًا من حيث أنه يمكن تعطيله وتطهيره في مسار واحد. يمكن للأشعة فوق البنفسجية ذات الضغط المتوسط أن تقتل بسهولة الأبواغ الجياردية والأمراض الخطيرة الأخرى. هنا رسم بياني من نفس المصدر:
لا يُظهر الرسم البياني أعلاه ذلك ، لكن التباين في الأطوال الموجية التي يمكن أن تنتجها الأشعة فوق البنفسجية ذات الضغط المتوسط يدمر أشياء كثيرة تتجاوز الجراثيم فقط. كما ذكرنا في بداية هذه المقالة ، يعمل كل من أنظمة الضغط المنخفض والمتوسط على تعطيل نشاط معظم الجراثيم والفيروسات ومسببات الأمراض الأخرى. إذن هذا يتحدث عن أشياء تتجاوز الجراثيم الشائعة. أشياء مثل الكلورامين ومنتجات التطهير الثانوية الأخرى (DBPs).
في حين أن الضغط المنخفض للأشعة فوق البنفسجية يمكن أن يدمر أحادي الكلورامين فقط ، فإن الضغط المتوسط يدمر ثنائي كلورامين وثلاثي كلورامين (على الأقل ، بينما&لا يزال في الماء). يمكنه أيضًا تدمير ثلاثي الميثان ومنتجات التطهير الثانوية الأخرى في مسار واحد. هذا يعني أن الأشعة فوق البنفسجية تساعد في تقليل الكلور المختلط.
عيوب الضغط المتوسط من الأشعة فوق البنفسجية
تتطلب أنظمة الضغط المتوسط تدفقًا ثابتًا ، حيث تطلق المصابيح الكثير من الحرارة. هذا يعني عادة أن المصابيح لها عمر مفيد أقصر. التبريد ضروري ، وإذا لم يتدفق الماء باستمرار ، فقد يقصر من عمر المصابيح بشكل أكبر.
ذكرنا هذا سابقًا ، وهو&# 39 ؛ عيب كبير. الأشعة فوق البنفسجية ذات الضغط المتوسط تدمر الكلور الحر. وفقًا لـ Water and Waste Digest:
تعمل أنظمة الأشعة فوق البنفسجية عالية الكثافة وواسعة النطاق (المعروفة أيضًا باسم الأشعة فوق البنفسجية متوسطة الضغط) على تقليل الكلور الحر ومركبات الكلور المركبة (الكلورامين) إلى منتجات ثانوية يمكن إزالتها بسهولة.
بين الأطوال الموجية 180 و 400 نانومتر ، ينتج ضوء الأشعة فوق البنفسجية تفاعلات كيميائية ضوئية تفصل الكلور الحر لتكوين حمض الهيدروكلوريك. تتراوح أطوال موجات الذروة لتفكك الكلور الحر من 180 إلى 200 نانومتر ، بينما تتراوح أطوال موجات الذروة لتفكك الكلورامين (أحادي وثنائي وثلاثي الكلورامين) من 245 إلى 365 نانومتر.
وبينما يمكن أن يكون تدمير الكلور الحر ومشتقاته مفيدًا لمياه الشرب ، فإننا نحتاج إلى الكلور المجاني في أحواض السباحة لدينا كمعقم أساسي. بالنسبة لنا ، يبدو أن&# 39 ؛ استراتيجية متضاربة. أشعة الشمس المباشرة ، بالطبع ، تقضي أيضًا على الكلور الحر. هذا هو السبب في استخدام حمض السيانوريك (CYA) في حمامات السباحة الخارجية ، ولكن ليس في حمامات السباحة الداخلية.
ولكن يمكن تجديد الكلور ، ومعظم أحواض السباحة التجارية ذات الضغط المتوسط للأشعة فوق البنفسجية تحتوي أيضًا على أتمتة كيميائية ومغذيات الكلور.
ربما يكون العيب الأكثر أهمية للأشعة فوق البنفسجية متوسطة الضغط هو تكلفتها. هذه الأنظمة ليست رخيصة الثمن وصيانتها ليست رخيصة. يجب استبدال المصابيح كل عام أو نحو ذلك (حسب ساعات الاستخدام) ، والمصابيح نفسها غالية الثمن. وهذه&ليست التكلفة الوحيدة المرتبطة بها. التكلفة الرئيسية الأخرى التي يجب مراعاتها هي استهلاك الطاقة. تستهلك هذه الأنظمة الكثير من الكهرباء لتشغيلها ، وهي&# 39 ؛ ثابتة. لقد صُدم المشغلون الذين تحدثنا إليهم من مقدار ارتفاع فواتير الطاقة الخاصة بهم فقط بسبب تركيب ضغط متوسط من الأشعة فوق البنفسجية.
استنتاج
تساعد أنظمة الأشعة فوق البنفسجية ذات الضغط المنخفض والمتوسط على جودة المياه. إنها مكملة للكلور كمطهر ثانوي ، وكلاهما فعال للغاية في قتل مسببات الأمراض مثل الكريبتو والجيارديا. تتميز الأشعة فوق البنفسجية ذات الضغط المتوسط بميزة من حيث نطاق الأشياء التي يمكن إلغاء تنشيطها في مسار واحد ، مثل ثنائي كلورامين وتريكلورامين ، في حين أن الضغط المنخفض يدمر أحادي الكلورامين فقط. لكن&# 39 ؛ سيف ذو حدين ، لأن الضغط المنخفض يميل إلى عدم تدمير HOCl ، وهو شكل قتل الكلور الحر - ونحن بحاجة إلى الكلور الحر.
ذات صلة: مقارنة أنظمة التطهير الثانوية لحمامات السباحة
لا نزال محايدين للعلامة التجارية وأردنا فقط من هذه المقالة إخبارك بإيجابيات وسلبيات كلا نظامي الأشعة فوق البنفسجية. كلاهما مفيد للمجمعات التجارية. أكبر الاختلافات مع التكاليف. الضغط المنخفض هو تكلفة أقل بشكل ملحوظ ، على المدى القصير والطويل. ليس فقط المعدات والصيانة من الحكمة ، ولكن مع استهلاك الطاقة أيضًا. ليس لدينا رأي قوي في نظام واحد مقابل الآخر ، لأنه كما قلنا في البداية ، كلاهما يساعد في جودة المياه ، لكن كلاهما محدود في تأثيرهما على جودة الهواء.
بغض النظر عن مدى فعالية نظام الأشعة فوق البنفسجية ، فإنه لا يزال نظام نقطة اتصال ، ويقع تحت رحمة معدل دوران البركة. يمكنه فقط تطهير الماء الذي يراه. وفي الوقت نفسه ، يتم تداول الكلور في جميع أنحاء باعتباره المطهر الأساسي المتبقي ، وهو يخلق DBPs في هذه العملية. ستنتقل هذه DBPs ، مثل الكلورامين ، في النهاية جواً ، ولا يمكن للأشعة فوق البنفسجية أن تفعل شيئًا حيال ذلك. بالتأكيد ، يمكن أن تقلل نظريًا كمية الكلورامين في الماء ، لكن الأشعة فوق البنفسجية لا تفعل شيئًا بالنسبة للكلورامين الذي ينتقل عبر الهواء قبل الدوران عبر حجرة الأشعة فوق البنفسجية. يمكن أن&# 39 ؛ ر.
لذلك عندما نتحدث عن جودة الهواء الداخلي ، تلعب الأشعة فوق البنفسجية دورًا صغيرًا جدًا ، لكنها تساعد الكلور في التعقيم ، مما يجعل المياه أكثر أمانًا.
