یک راکتور UV یک حداکثر دبی معنی‌دار مستقل از شرایط تصفیه ندارد. ظرفیت قابل استفاده آن بستگی به دوز UV مورد نیاز، عبور UV آب (UVT)، پیکربندی راکتور و شرایط عملیاتی پشتیبانی شده توسط اسناد عملکرد آن دارد.

منحنی های عملکرد دوز-جریان UV به خریداران، نصب کنندگان و طراحان سیستم کمک می کند تا این شرایط را به هم متصل کنند. این راهنما توضیح می‌دهد که چگونه یک منحنی را بخوانیم، درباره مفروضات پشت آن چه چیزی بپرسیم، و چگونه شرایطی را که از رتبه‌بندی انتخاب شده پشتیبانی می‌کنند حفظ کنیم.

منحنی جریان دوز UV به شما چه می گوید

دوز UV که فلوئنس نیز نامیده می شود، بر حسب میلی ژول بر سانتی متر مربع (mJ/cm²) بیان می شود. تحت قرار گرفتن در معرض یکنواخت، نرخ نفوذ UV ضربدر زمان قرار گرفتن است. افزایش جریان از طریق یک راکتور ثابت به طور کلی زمان ماند را کاهش می دهد، که می تواند دوز را در زمانی که سایر شرایط بدون تغییر باقی می مانند، کاهش دهد.

این روند نزولی بسیاری از منحنی ها را توضیح می دهد. با این حال، یک راکتور واقعی دارای توزیعی از شرایط نوردهی است: میکروارگانیسم ها مسیرهای هیدرولیکی مختلفی را دنبال می کنند و از شدت نور متفاوت عبور می کنند. شدت متوسط ​​ساده ضرب در میانگین زمان اقامت، دوز دریافتی هر میکروارگانیسم را تعیین نمی کند.

شکل 1. سه برچسب دز و جریان آن یک مثال خواندنی را ارائه می دهد. UVT، وضعیت لامپ و مبنای اعتبارسنجی در تصویر ذکر نشده است. این گرافیک رتبه بندی محصول Agua Topone نیست.

خواندن منحنی ارائه شده

تصویر مرجع سه نقطه عملیاتی را برچسب گذاری می کند. محور جریان ثانویه آن با گالن ایالات متحده سازگار است. تبدیل‌های زیر از 1 GPM ایالات متحده=3.785411784 L/min استفاده می‌کنند.

اگر هدف مورد نیاز 40 mJ/cm² باشد، ظرفیت برچسب گذاری شده مربوطه 398 GPM در شرایط نشان داده شده توسط آن منحنی است. انتخاب 530 GPM به دلیل اینکه یک عدد عنوان بزرگتر است، نقطه ای با برچسب 30 mJ/cm² انتخاب می شود. با انتخاب 993 GPM نقطه ای با برچسب 16 mJ/cm² انتخاب می شود.

برای خواندن یک منحنی مستند، دوز مورد نیاز را در محور عمودی انتخاب کنید، برای شرایط قابل اجرا به صورت افقی به منحنی حرکت کنید و جریان مربوطه را در محور افقی بخوانید. در جایی که چندین منحنی قدرت UVT یا لامپ{1} نشان داده شده است، قبل از خواندن تقاطع، منحنی صحیح را شناسایی کنید.

شکل 2. بازسازی آموزشی با استفاده از سه مقدار برچسب گذاری شده. محصولات دز × جریان آنها تقریباً 15900 است، بنابراین خط رسم شده از D=15900 / Q با Q در GPM ایالات متحده استفاده می کند. خط محاسبه شده است، نه داده های آزمون دیجیتالی یا معتبر.

نقاط رسم شده تصویر همگی دقیقاً با مقادیر جریان برچسب گذاری شده خود همسو نمی شوند. بنابراین شکل 2 از برچسب های نوشته شده استفاده می کند، نه اینکه موقعیت پیکسل ها را به عنوان اندازه گیری های دقیق در نظر بگیرد. تصویر اصلی برای توضیح رابطه مفید باقی می ماند، اما برچسب ها و شرایط از دست رفته آن باید قبل از استفاده برای انتخاب تجهیزات روشن شوند.

چرا UVT معنای رتبه بندی جریان را تغییر می دهد؟

UVT کسری از نور فرابنفش را توصیف می کند که از طریق یک مسیر آب مشخص در یک طول موج مشخص منتقل می شود. UVT254 معمولی در 254 نانومتر اندازه‌گیری می‌شود، معمولاً در یک مسیر 1 سانتی‌متری. آبی که شفاف به نظر می رسد همچنان می تواند UV را جذب کند. وضوح بصری یک اندازه گیری UVT نیست.

یک مثال نوری ساده شده را در نظر بگیرید. در یک طول موج ثابت، آب جذب کننده همگن با 95 درصد انتقال از طریق 1 سانتی متر، حدود 77.4 درصد را از 5 سانتی متر عبور می دهد. در 85% بر سانتی متر، انتقال 5 سانتی متر حدود 44.4% است. در 75٪، حدود 23.7٪ است.

شکل 3. انتقال محاسبه شده با استفاده از UVT کسری یک سانتی متری که به طول مسیر بر حسب سانتی متر افزایش یافته است. تصویر یک طول موج ثابت و جذب همگن را بدون مدل هندسه پراکندگی یا راکتور فرض می‌کند. UVT را مستقیماً به درجه بندی دوز تبدیل نمی کند.

این اعداد توضیح می‌دهند که چرا یک تغییر ظاهراً متوسط ​​در UVT می‌تواند در مسیر نور طولانی‌تر اهمیت داشته باشد. منظور آنها این نیست که دوز راکتور به همان درصد کاهش می یابد. دز همچنین به موقعیت منبع، هندسه نوری، بازتاب ها و رفتار هیدرولیکی بستگی دارد.

برای سیستم های LED UVC، مبنای طول موج را ثبت کنید. UVT در 254 نانومتر و در طول موج انتشار LED به طور خودکار قابل تعویض نیستند. کارگروه IUVA همچنین هنگام ارزیابی عملکرد LED، پاسخ میکروبی وابسته به طول موج-و پاسخ حسگر را برجسته می‌کند.

چه پیر شدن لامپ و رسوب آستین تغییر می کند

یک راکتور تمیز با یک لامپ جدید یک شرط مرجع است. پیری لامپ و رسوبات روی آستین ها یا پنجره های نوری می تواند انتقال موثر UV را کاهش دهد. آهن، منگنز، رسوبات مربوط به سختی{2}}و سایر اجزای آب می توانند در ایجاد رسوب نقش داشته باشند. شدت به رژیم واقعی آب و تمیز کردن بستگی دارد.

رسوب آستین می تواند یک ضرر پنهان مهم در یک سایت باشد. مشخص کنید که آیا از طریق اندازه گیری ها غالب است یا خیر. روند شدت، UVT، ساعات کار لامپ و بازیابی پس از تمیز کردن را برای بررسی علت مقایسه کنید. کاهش شدت به تنهایی مشخص نمی کند که کدام ضرر مسئول است.

شکل 4 عوامل مقیاس بندی فرضی را برای منحنی آموزشی اعمال می کند. ضریب 0.80 تقاطع جریان 40 mJ/cm² محاسبه شده آن را از حدود 398 به 318 GPM کاهش می دهد. ضریب 0.60 آن را به حدود 239 GPM کاهش می دهد. این عوامل حساسیت را نشان می دهند. آنها نرخ پیری یا یک قانون جهانی کاهش سن اندازه گیری نمی شوند.

شکل 4. منحنی های محاسبه شده با استفاده از D=(15900 / Q) × f برای ضرایب فرضی 1.00، 0.80 و 0.60. شرایط UVT و هیدرولیک در این مثال ساده شده بدون تغییر باقی می مانند. پیری واقعی، رسوب زدایی و محدودیت های تایید شده باید از شواهد خاص راکتور{8}}به دست آید.

بپرسید که آیا رتبه‌بندی سازنده قبلاً برای خروجی-پایان-عمر و رسوب‌گذاری به حساب می‌آید. رویکردهای اعتبار سنجی شناخته شده می تواند شامل این اثرات باشد. کاهش دلخواه دوم را برای رتبه‌بندی که قبلاً شامل ضررهای مشابه است، اعمال نکنید. تعیین کنید که حاشیه اعلام شده چه چیزی را پوشش می دهد.

چرا یک منحنی محاسبه شده با دوز معتبر متفاوت است

یک منحنی صاف می تواند از یک محاسبه یا شبیه سازی حاصل شود. وجود منحنی چگونگی تأیید مقادیر دوز آن را مشخص نمی کند. راهنمای EPA بیودوزیمتری را توصیف می‌کند:-غیرفعال‌سازی راکتور در مقیاس کامل با یک رابطه دوز آزمایشگاهی-برای تعیین دوز معادل کاهش (RED) مقایسه می‌شود، که برای بایاس و عدم قطعیت تنظیم می‌شود تا دوز معتبر به دست آید.

بپرسید که آیا محور عمودی دوز تخمینی، RED، دوز تایید شده، یا معیار عملکرد اعلام شده دیگری را نشان می دهد یا خیر. از گزارش پشتیبانی برای تأیید پیکربندی راکتور آزمایش شده و محدوده عملکرد استفاده کنید. طرح‌های مشابه-می‌توانند سطوح مختلفی از شواهد را نشان دهند.

نمونه انتخاب کار شده

فرض کنید یک پروژه به 300 GPM ایالات متحده با هدف طراحی مشخص شده 40 mJ/cm² نیاز دارد. در مدل آموزشی، منحنی مرجع 15900 / 300=53.0 mJ/cm² را به دست می‌دهد. با اعمال ضریب فرضی 0.80 mJ/cm² 42.4 بدست می آید. با اعمال 0.60 mJ/cm² 31.8 بدست می آید.

محاسبات نشان می دهد که چگونه انتخابی که در شرایط مرجع کافی به نظر می رسد می تواند تحت فرضیات مختلف ناکافی شود. راکتور خاصی را تایید نمی کند. تصمیم عملی این است که آیا عملکرد مستند در نقطه اوج جریان و آب و شرایط عملیاتی قابل اجرا در سطح یا بالاتر از هدف پروژه باقی می ماند یا خیر.

مقدار 40 mJ/cm² در اینجا یک هدف نمونه انتخاب شده است. درمان مورد نیاز به میکروارگانیسم ها، کاهش لاگ مورد نیاز، چارچوب قابل اجرا و سایر موانع درمان بستگی دارد. منحنی با برچسب 40 mJ/cm² به خودی خود مدرکی برای یک سیستم تایید شده نیست.

اسناد مورد نیاز برای مقایسه مفید

یک منحنی قابل ردیابی و مبنای پشتیبانی آن را درخواست کنید. فیلدهای زیر یک ظرفیت سرفصل را به رتبه ای تبدیل می کند که می تواند با نیاز پروژه مقایسه شود.

نحوه بررسی عملکرد در حین کار

سنسور شدت UV شرایط را در محل خود اندازه گیری می کند. قرائت آن باید از طریق روش نظارت رآکتور و نقاط تنظیم تفسیر شود. جعبه ابزار EPA، شدت-پایش نقطه تنظیم را از پایش دوز محاسبه شده-تمایز می‌کند. همچنین بررسی های حسگر در برابر یک سنسور مرجع را توصیف می کند.

این الگوها تحقیق را راهنمایی می کنند. آنها تشخیص از یک اندازه گیری نیستند. سوابق همتراز زمان-جریان، UVT در صورت لزوم، شدت، وضعیت منبع، تمیز کردن، کالیبراسیون و آلارم ها را نگه دارید. حداقل نظارت به استراتژی کنترل راکتور بستگی دارد. داده های روند اضافی می تواند به توضیح ضررهای مکرر کمک کند.

سوالاتی که خریداران اغلب می پرسند

آیا دوبرابر شدن جریان همیشه دوز UV را نصف می کند؟

خیر. این رابطه بازسازی ساده شده را در این مقاله توصیف می کند. منحنی های واقعی راکتور می توانند با تغییر رفتار هیدرولیکی، عملکرد منبع و سایر شرایط از آن خارج شوند. از رابطه عملکرد پشتیبانی شده سازنده استفاده کنید.

آیا می توان همان دوز عددی را در بین لامپ های جیوه ای و LED های UVC مقایسه کرد

فقط پس از بررسی طول موج و مبنای عملکرد بیولوژیکی. دوز عددی در یک طول موج به طور خودکار به معنی غیرفعال شدن میکروبی مشابه در طول موج دیگر نیست. بپرسید که چگونه معیار عملکرد LED و اندازه گیری UVT ایجاد شده است.

آیا یک لامپ UV روی نشانگر کافی است

وضعیت منبع را نشان می دهد، نه وضعیت درمان کامل. روش نظارت قابل اجرا همچنین باید به جریان و محدودیت‌های شدت، دوز یا کیفیت آب{1}} مربوطه بپردازد.

اعمال منحنی در یک پروژه

با هدف تصفیه مورد نیاز، اوج جریان و کیفیت آب اندازه گیری شده شروع کنید. سپس از یک منحنی مستند استفاده کنید که مفروضات آن با نصب پیشنهادی مطابقت داشته باشد و شرایط عملیاتی را حفظ کنید که از آن رتبه پشتیبانی می کند. هنگام درخواست بازبینی از Agua Topone، این ورودی ها را همراه با استانداردهای مورد نیاز تست یا مستندات عملکرد ارائه دهید.

شکل های 2 تا 4 محاسبات آموزشی شفاف هستند. آنها نحوه ارزیابی یک منحنی را نشان می دهند. آنها عملکرد هیچ یک از مدل های Agua Topone را تعیین نمی کنند یا یک گزارش آزمایش خاص راکتور{3}}را جایگزین نمی کنند.