Welkom bij
Moderne landbouw
!
door Jim Fraser, CTO, RK2 Systems Inc
Een van de belangrijkste taken die het verkoop- en marketingteam van RK2 heeft - met betrekking tot UltraViolet (UV) waterbehandelingssystemen - is klanteneducatie. "Waarom is dat?" je mag vragen. Helaas, terwijl het concept van UV-behandeling eenvoudig lijkt, de daadwerkelijke toepassing van de technologie is allesbehalve. In feite, bekwame OEM-leveranciers doen er alles aan om ervoor te zorgen dat de klant in staat is om aan hun werkelijke behandelingsbehoeften te voldoen, in alle praktische operationele scenario's, vandaag, en naarmate het systeem ouder wordt.
In veel gevallen merkt een potentiële klant dat de ene offerte voor een UV-product aanzienlijk hogere kosten met zich mee kan brengen dan die van een andere. Goed nieuws, Rechtsaf? Laagste bod wint! We zullen, misschien wint het bedrijf met het laagste bod, maar de echte verliezer kan de klant zijn.
In de UV-behandelingsindustrie, zoals bij vele anderen, het zijn de verborgen of onbekende factoren die grote invloed kunnen hebben op de vraag of uw systeem daadwerkelijk de beoogde UV-dosis afgeeft, of "behandeling", of niet. In feite, UV-waterbehandeling is zo'n complexe technologie dat de US-EPA en andere regelgevende instanties over de hele wereld gestandaardiseerde maat- en toepassingsvoorschriften hebben voor gemeentelijk drinkwater en afvalwater.
Hoewel aquacultuur zich niet per se aan de regelgeving houdt (in sommige landen zijn er gereguleerde aquacultuurtoepassingen), bekwame OEM-leveranciers gebruiken deze voorschriften als richtlijnen om ervoor te zorgen dat de klant de behandeling krijgt die ze nodig hebben toen ze hun UV-systeem kochten - om te allen tijde een adequate bescherming van hun investeringen te garanderen.
UV-behandeling – Basiskennis over UV-C en UV-dosis
Zoals met elke technologie, fundamentele kennis is de sleutel tot het begrijpen van de producten die u koopt. Als klant, een expert zijn in een bepaalde technologie is niet vereist. Echter, hoe meer kennis je hebt, hoe groter de kans dat u een tevreden klant bent. Daartoe, het kan nuttig zijn om enkele van de belangrijkste interessegebieden met betrekking tot UV-waterbehandeling uit te leggen:
Er zijn vier hoofdonderdelen van het UV-spectrum:UV-A en UV-B kunnen door de atmosfeer van de aarde dringen. UV-C en UV-vacuüm worden geblokkeerd door de atmosfeer van de aarde.
Bij desinfectie wordt meestal alleen UV-C gebruikt. De hoeveelheid UV-C-licht die door een lichtbron wordt uitgestraald, wordt de "lampintensiteit" genoemd. Dit wordt meestal vermeld als mW/cm2. UV-C voor desinfectie wordt meestal alleen gemeten bij de golflengte van 254nm en is niet zichtbaar voor het menselijk oog.
UV-dosis is vrij eenvoudig te begrijpen. Het is de lampintensiteit (mW/cm2) x tijd. Doseringseenheden worden doorgaans vermeld als mJ/cm2. Bij lampen met een hogere UV-C-intensiteit kunnen de doelorganismen korter aan licht worden blootgesteld dan bij lampen met een lager vermogen. voor dezelfde totale dosis. Ze zijn allebei even effectief; als de uiteindelijk toegediende dosis dezelfde is.
In tegenstelling tot wat vaak wordt gedacht, UV-C wordt niet gebruikt om organismen te "doden" in de algemeen voorgeschreven doses. Organismen worden geïnactiveerd door UV en kunnen zich niet voortplanten - een schadelijke bacterie die zich niet kan voortplanten, doet geen kwaad.
Het is zo dat UV-C-fotonenenergie het vermogen heeft om organismen over een breed spectrum van het spectrum te inactiveren, met 262nm op het hoogtepunt van deze curve. Hoe dichter de golflengte van de lichtenergie bij 262 nm ligt, hoe effectiever de fotonen zijn bij inactivering. Het geaccepteerde golflengtebereik voor desinfectie is doorgaans van 220 nm tot 280 nm. Oke, dus nu weten we dat UV-C, vooral bij 254nm, organismen kunnen inactiveren. Maar hebben alle organismen dezelfde dosis nodig om te worden geïnactiveerd? Nee, zij doen niet. Figuur 1 geeft een overzicht van enkele veelvoorkomende "Dosis Response Curves" van zorgwekkende organismen.
De gecollimeerde straal is een laboratoriumapparaat dat is ontworpen om nauwkeurige doses af te geven aan de monsters van het organisme in kwestie. De dosis-responscurves worden gegenereerd door de betrokken organismen aan verschillende doses bloot te stellen. de dosis, in mJ/cm2, dat werd gebruikt om de hoeveelheid organismen logaritmisch te verminderen, wordt dan bepaald.
Een levensvatbaar organisme, of een die niet is geïnactiveerd, wordt geïdentificeerd na blootstelling, zoals het zich voortplant. De geïnactiveerde organismen planten zich niet voort. Door het geïnactiveerde met het nog actieve organisme te vergelijken, we kunnen de vermindering van levensvatbare organismen in ons water begrijpen. Bijvoorbeeld, als een liter water 10 had, 000 levensvatbare doelorganismen en je hebt een reductie van drie log behaald, je zou nu 10 levensvatbare organismen hebben - 10, 000 tot 1, 000 (één log) tot 100 (twee log) tot 10 (drie log).
UV-behandeling – Aanbrengen van de fotonen
Nu je UV-C begrijpt, UV-dosis en log-reductie, we zullen de lichtbronnen van het UV-systeem bespreken. Er zijn enkele belangrijke factoren waarmee u rekening moet houden bij het selecteren van een specifiek lamptype in een UV-behandelingssysteem.
Kwik wordt al meer dan honderd jaar veilig gebruikt in UV-lampen. In feite, het is zeer waarschijnlijk dat het water dat u elke dag drinkt, of het nu uit een kraan of een fles is, werd behandeld met een UV-systeem. Kwik wordt gebruikt in lampen omdat het kwik fotonen afgeeft, voornamelijk bij de golflengte van 254 nm (nm is de korte vorm voor nanometer) wanneer geëxciteerd door een elektrische ontlading - en deze emissie van 254 nm bevindt zich vlak bij de piek van microbiologische inactivatie voor de meeste zorgwekkende organismen.
Er zijn twee families van op kwik gebaseerde lampen die worden gebruikt bij desinfectie:monochromatische lampen die voornamelijk uitstralen bij 254 nm, en polychromatische lampen die een breed spectrum uitstralen, waar het bruikbare desinfectiegolflengtebereik van 220 nm tot 280 nm is. Lage druk, lagedruk-hoge-output- en amalgaamlampen worden allemaal als monochromatisch beschouwd. Middeldruklampen worden als polychromatisch beschouwd.
Lampefficiëntie wordt door veel mensen over het hoofd gezien, echter, als het elektriciteitsverbruik belangrijk voor u is, misschien wilt u deze factor overwegen. Lampefficiëntie is de verhouding van de hoeveelheid UV-C-output van de lamp, in vergelijking met de elektrische invoer. De efficiëntie kan variëren van ~35 procent of meer voor sommige lichtbronnen, tot een paar procent voor anderen.
Lichtbronnen
Er zijn drie primaire soorten lichtbronnen die worden gebruikt in de aquacultuur UV-waterbehandeling:
Lagedruk- of lagedruklampen met hoge output - Dit zijn de meest efficiënte lampen met ongeveer 35 procent, of zelfs meer. Echter, deze lampen zijn ook relatief laag vermogen, er zijn dus meer lampen nodig voor een bepaalde toepassing.
In aanvulling, deze lampen zijn gevoeliger voor veranderingen in de watertemperatuur - de systeemontwerpers moeten rekening houden met watertemperaturen. Dit type lamp is doorgaans zeer betrouwbaar. Deze lampen worden als monochromatisch beschouwd, aangezien de bruikbare UV-C-output bijna allemaal op 254nm ligt. Deze lampen werken het liefst op ongeveer 40°C voor maximale output.
Amalgaamlampen - Dit zijn de primaire "ga naar" lampen in veel behandelingssystemen. Naast een hoog rendement in het bereik van 33 tot 35 procent, ze hebben een relatief hoge intensiteit, en grote betrouwbaarheid. Deze lampen werken graag bij ongeveer ~110°C voor maximale output. Al deze factoren zorgen voor een efficiënte, thermisch stabiel en relatief compact systeemontwerp.
Middendruk (hogedruk) lampen – te simpel, middendruklampen zijn in feite lagedruklampen met meer kwik en aangedreven met veel hogere stromen en spanningen. Wanneer kwiklampen worden overstuurd, ze gloeien niet meer, ze creëren een boog.
Deze bogen zenden voornamelijk 254 nm uit, maar zendt ook vele andere golflengten uit. Sommige van deze golflengten liggen in het bruikbare bereik van 220 nm tot 280 nm. Herinnert u zich onze inactiveringscurve nog? Bij 254 nm zijn deze lampen slechts ongeveer 8% efficiënt, echter, als je rekening houdt met het bereik van 220 tot 280 nm voor inactivatie, zijn ze ongeveer 11 procent efficiënt.
In aanvulling, middendruklampen werken graag bij zo'n 600 tot 900°C. Dat is erg heet. Ook, deze lampen werken op hogere spanningen en stromen, wat opnieuw voor enkele uitdagingen kan zorgen voor systeemontwerpers. Dus waarom zou je ze gebruiken, vraag je je misschien af? Ze zijn zeer krachtig voor een bepaalde lampbooglengte.
Geen enkele andere waterbehandelingslamp kan in ruwe intensiteit tippen aan middendruklampen. Een zeer intense lamp kan een systeem betekenen dat zeer weinig lampen heeft en zeer compact is. Ze verspillen wel veel meer stroom dan de andere lamptypes, echter, en zijn veel moeilijker te engineeren om betrouwbaar te zijn.
Systeem ontwerp
Dus nu we weten dat de dosis intensiteit x tijd is, en we begrijpen lichtbronnen, we kunnen ons systeem ontwerpen, Rechtsaf?
Soort van.
De dosis kan op verschillende manieren worden toegediend. Met een lage systeemintensiteit (weinig lampen) en met een laag debiet kan de beoogde dosis worden gehaald. Echter, als een hoger debiet vereist is, er is meer intensiteit nodig om dezelfde dosis te bereiken als het beoogde organisme zich doorgaans voor een kortere periode in het UV-systeem bevindt. We kunnen ofwel meer lampen toevoegen of een krachtigere lamp selecteren. Dus nu kunnen we het beste lamptype selecteren, en aantal benodigde lampen, om de vereiste dosis in de meest betrouwbare, goedkope en praktische manier mogelijk?
Maar, Nee, dat kunnen we nog niet.
We moeten eerst rekening houden met andere factoren, zoals de UVT of lichtdoorlatendheid van het water bij de golflengte die de lampen werken bij – 254 nm. Visuele lichttransmissie is geen UVT.
UVT, wat is dat?
Ultraviolette doorlaatbaarheid, meestal aangeduid als UVT, is het percentage licht op 254 nm dat door een waterlaag van 1 cm van het betreffende water kan gaan. Hoewel veel factoren het systeemontwerp kunnen beïnvloeden, UVT is waarschijnlijk de meest onbegrepen factor, en een van de grootste invloeden op het systeemontwerp. Het is ook een van de grootste factoren die, indien niet nauwkeurig bepaald en verantwoord, kan ertoe leiden dat het UV-systeem niet in staat is de vereiste dosis af te geven. UVT is in feite de maatstaf voor hoeveel andere elementen in het water UV-C absorberen. Als deze UV-C wordt geabsorbeerd door niet-doelwitorganismen, het kan het werk niet doen. UVT wordt gemeten met een gespecialiseerde meter.
Hier is een ruwe analogie:als je 's avonds een poster voor je neus probeert te lezen, maar het licht komt van over je tuin vanaf de bovenkant van een lichtstandaard, je hebt een bepaalde hoeveelheid zichtbaar licht nodig om het te kunnen lezen. Indien, echter, er is daarnaast een lichte mist aanwezig, je hebt veel meer licht nodig om te worden uitgestraald. De mist verhindert uw lichtbron om het beoogde werk te doen - u heeft meer licht nodig om dezelfde taak uit te voeren.
Troebelheid is geen UVT
Hoewel troebelheid UVT kan beïnvloeden, het is gerelateerd aan de transmissie van zichtbaar licht; onthouden, UVT is alleen gerelateerd aan de transmissie van fotonen in water bij 254 nm. Zelfs visueel helder water kan een lage UVT hebben, afhankelijk van de aanwezige verontreinigingen.
EOL, niet een ander acroniem!
Zoals genoemd, bij het ontwerpen van een UV-systeem, de output van de lamp wordt gebruikt om de dosis te bepalen. Ervaren en principiële leveranciers ontwerpen hun UV-systemen altijd op basis van de output van de lamp bij de vermelde End-Of-Lamp-Life (EOLL), die wordt beschreven in lampuren. een 12, 000 uur lamp, bijvoorbeeld, heeft zijn UV-C-output op dat moment gemeten voor systeemontwerp en dimensioneringsdoeleinden.
Door een UV-systeem te ontwerpen met EOLL UV-C-uitgangswaarden, de monteur is er dan van overtuigd dat de lamp, en daarmee het systeem, levert altijd het minimum op, of meer, intensiteit en daaropvolgende dosis vereist.
Voorbij de nominale levensduur van de lamp, er wordt mogelijk niet aan de dosisvereiste voldaan omdat de UV-C-output van de lamp minder zal zijn dan vereist. Typisch, De output van de UV-C-lamp aan het einde van de levensduur van de lamp is ongeveer 80 tot 90 procent, in vergelijking met een nieuwe lamp. Dit aantal is echter niet erg belangrijk omdat het systeemontwerp hiermee rekening houdt - u zult altijd de vereiste intensiteit hebben, of meer, als u uw lampen vervangt aan het einde van de levensduur van de lamp. De degradatie van de UV-C-output wordt beschouwd als vrij lineair over de levensduur van de lamp.
Pas op! Een systeemcitaat dat binnenkomt met heel weinig lampen, in vergelijking met andere offertes, is waarschijnlijk niet ontworpen met inachtneming van het einde van de levensduur van de lamp. Dit betekent dat, terwijl u aan het begin van de levensduur van de lamp de juiste dosis kunt krijgen, zodra er uren op de lampen zijn verzameld en de output begint te dalen, uw systeem zal niet de vereiste dosis leveren!
Als u een reductie van drie logs van een specifiek organisme heeft nagestreefd, ontvangt u dat wanneer de lampen gloednieuw zijn, maar zodra de lampen ouder worden, levert u minder dan dat vereiste. Systemen waarbij rekening wordt gehouden met EOLL, leveren altijd de minimaal vereiste dosis of meer.
Bevuiling
Vervuiling is wat er gebeurt met de kwartslamphuls. Het kan biologisch of mineraal zijn. Als u uw systeem niet naar wens onderhoudt, u vermindert effectief uw toegepaste UV-C-intensiteit omdat deze wordt geblokkeerd om in het water te komen.
Principiële systeemontwerpers voegen een kleine vervuilingsfactor toe aan de systeemgrootte, zodat het water van de klant de juiste dosis krijgt wanneer de hulzen tussen onderhoudscycli licht vervuild zijn.
Dus, wat is vereiste informatie bij het bestellen van een UV-behandelingssysteem?
Jouw toepassing – Enkele pas, multipass (recirculatie), enzovoort.
Stroomsnelheden – Normaal, piek, heb je tijden zonder stroom?
doelen – zorgwekkende organismen, UV-C geleverde dosisvereisten
Waterkwaliteit – UVT, troebelheid
Water temperatuur – Minimum en maximum vereist en aanwezig
Installatie locatie – Binnenshuis, buitenshuis, beschikbare ruimte voor onderhoud, d.w.z. lamp verwijderen
Lamporiëntatie – Verticaal of horizontaal.
Bovenstaande informatie is de basisinformatie die nodig is om een UV-systeem voor uw toepassing te ontwerpen. Uw leverancier zal ook andere vragen hebben die hij u kan helpen beantwoorden en zal u ook helpen het "waarom" achter uw systeemontwerp te begrijpen - evenals het "wat".
RK2 systems klantgerichtheid – Eerder, we hebben besproken hoe u een UV-behandelingssysteem op de juiste manier kunt dimensioneren en ontwerpen. RK2 kan u ook helpen bepalen, verduidelijken en verstevigen van de factoren die het systeemontwerp zullen sturen. Wist je dat veel van deze factoren het hele jaar door kunnen veranderen? Er wordt voor gezorgd dat u, de klant, zal een UV-systeem hebben dat uw investering beschermt.
Maar hoe zit het met service en ondersteuning? Een van de sleutels tot een tevreden klantenmarkt is de ondersteuning na de verkoop. Of het nu gaat om onderhoudsondersteuning, onderdelen of gewoon advies over het gebruik en onderhoud van uw UV-systeem, een goede leverancier zal er altijd zijn om u tijdig te helpen.
Aquacultuur is wat we kennen – De mensen van RK2 hebben veel kennis en ervaring met aquacultuur en UV-behandelingssystemen. Ervaring telt bij een leverancier. Maak er gebruik van.
www.rk2.com
