UV geislun hefur þrjú bylgjulengdarsvæði: UV-A, UV-B og UV-C, og það er þetta síðasta svæði, stuttbylgjan UV-C, sem hefur sýkladrepandi eiginleika til sótthreinsunar. Lágþrýstingur kvikasilfursbogalampi sem líkist flúrperu framleiðir útfjólublátt ljós á bilinu 254 manómetrar (nm). A nm er einn milljarðasti af metra (10 ^ -9 metri). Þessir lampar innihalda frumkvikasilfur og óvirkt gas, svo sem argon, í UV-sendandi rör, venjulega kvars. Hefð er fyrir því að flestir UV-lampar úr kvikasilfursboga hafi verið svokallaðir" lágþrýstingur" gerð, vegna þess að þeir starfa við tiltölulega lágan hlutaþrýsting kvikasilfurs, lágan heildar gufuþrýsting (um það bil 2 mbar), lágan ytri hita (50-100oC) og lítið afl. Þessir lampar gefa frá sér næstum einlita UV-geislun við bylgjulengdina 254 nm, sem er á besta sviðinu fyrir frásog UV-orku af kjarnsýrum (um 240-280 nm).
Undanfarin ár hafa UV-lampar með miðlungs þrýsting, sem starfa við mun hærri þrýsting, hitastig og afl, og gefa frá sér breitt litróf af hærri UV-orku milli 200 og 320 nm, fást í viðskiptum. En fyrir UV sótthreinsun á neysluvatni heima fyrir á heimilinu eru lágþrýstilamparnir og kerfin fullkomlega fullnægjandi og jafnvel valin frekar en miðlungs þrýstilampar og kerfi. Þetta er vegna þess að þeir starfa við lægra afl, lægra hitastig og lægri kostnað meðan þeir eru mjög árangursríkir við að sótthreinsa meira en nóg vatn til daglegrar heimilisnotkunar. Nauðsynleg krafa fyrir UV sótthreinsun með lampakerfum er tiltækt og áreiðanlegt rafmagnsgjafi. Þó að orkuþörf UV-lampa sótthreinsunarkerfa með lágþrýstingi kvikasilfurs sé hófleg, þá eru þau nauðsynleg til að nota lampa til að sótthreinsa vatn. Þar sem flestar örverur verða fyrir áhrifum af geislun í kringum 260 nm er útfjólublá geislun á viðeigandi bili fyrir sýklaeyðandi virkni. Það eru útfjólubláir lampar sem framleiða geislun á bilinu 185 nm sem hafa áhrif á örverur og munu einnig draga úr heildar lífrænu kolefnisinnihaldi (TOC) vatnsins. Fyrir dæmigerð UV-kerfi fer um það bil 95 prósent af geisluninni í gegnum kvarsglerhylkið og í ómeðhöndlað vatnið. Vatnið flæðir sem þunn filma yfir lampann. Glerhylkin er hönnuð til að halda lampanum við kjörhita um það bil 104 ° F.
UV geislun (hvernig það virkar)
UV geislun hefur áhrif á örverur með því að breyta DNA í frumunum og hindra æxlun. UV meðferð fjarlægir ekki lífverur úr vatninu, hún gerir þær aðeins óvirkar. Árangur þessa ferils er tengdur við útsetningartíma og lampastyrk sem og almennar vatnsgæðaviðmið. Lýsingartíminn er tilkynntur sem" örbylgjusekúndur á fermetra" (uwatt-sec / cm ^ 2), og bandaríska heilbrigðisráðuneytið hefur komið á fót lágmarks útsetningu sem er 16.000 µwatt-sec / cm ^ 2 fyrir UV sótthreinsunarkerfi. Flestir framleiðendur bjóða upp á lampastyrk 30.000-50.000 µwatt-sek / cm ^ 2. Almennt, ristilgerlar, til dæmis, eyðilögð við 7.000 µwatt-sek / cm ^ 2. Þar sem lampastyrkur minnkar með tímanum við notkun, er skipt um lampa og rétt formeðferð lykillinn að velgengni UV-sótthreinsunar. Að auki ættu UV-kerfi að vera búin viðvörunarbúnaði til að gera eigandanum viðvart þegar lampastyrkur fellur undir sýkladrepandi svið. Eftirfarandi gefur geislunartímann sem þarf til að gera algjörlega örverur óvirkar undir 30.000 µwatt-sek / cm ^ 2 skammti af UV 254 nm
Ef það er notað eitt sér bætir UV geislun ekki bragð, lykt eða tærleika vatns. UV ljós er mjög árangursríkt sótthreinsiefni, þó að sótthreinsun geti aðeins átt sér stað inni í einingunni. Engin leifar af sótthreinsun eru í vatninu til að gera bakteríur óvirkar sem geta lifað af eða geta komið fram eftir að vatnið fer hjá ljósgjafa. Hlutfall örvera sem eyðilagst fer eftir styrk UV-ljóssins, snertitíma, hrávatnsgæðum og réttu viðhaldi búnaðarins. Ef efni safnast upp á glerhylkinu eða agnaálagið er mikið minnkar ljósstyrkur og árangur meðferðar. Í nægilega stórum skömmtum eru allir vatnsburðar sýkla óvirkir með útfjólubláu geislun. Almenna röð örveruþols (frá minnsta til flestra) og samsvarandi útfjólubláir skammtar fyrir mikla (GG gt; 99,9%) óvirkjun eru: gróðurgerlar og frumdýrasníkjudýr Cryptosporidium parvum og Giardia lamblia í litlum skömmtum (1-10 mJ / cm2) og garnaveirum og bakteríusporum í stórum skömmtum (30-150 mJ / cm2). Flestir lágþrýstings kvikasilfur lampar UV sótthreinsunarkerfi geta auðveldlega náð UV geislaskammtum 50-150 mJ / cm2 í hágæða vatni og sótthreinsa því í raun alla vatnsburða sýkla. Hins vegar mun uppleyst lífrænt efni, svo sem náttúrulegt lífrænt efni, ákveðin ólífræn uppleyst efni, svo sem járn, súlfít og nítrít, og sviflaus efni (agnir eða grugg) gleypa útfjólubláa geislun eða hlífa örverum frá útfjólubláum geislun, sem leiðir til lægri afhentra UV skammta og minni sótthreinsun örvera. Önnur áhyggjur af sótthreinsun örvera með lægri skömmtum af UV geislun eru hæfileiki baktería og annarra frumu örvera til að gera við skemmdir af völdum UV og endurheimta smit, sem er þekkt sem endurvirkjun.
UV gerir örverur óvirkar fyrst og fremst með því að breyta kjarnsýrum efnafræðilega. Hins vegar er hægt að gera við UV-völdum efnaskemmda með ensímatengdum frumum, sumar hverjar eru óháðar ljósi (dökkum viðgerðum) og aðrar krefjast sýnilegs ljóss (ljósvörn eða ljósvirkjun). Þess vegna þarf að skila nægilegum útfjólubláum skammti til að ná fram bestri UV sótthreinsun vatns til að framkalla meira magn af kjarnsýru skemmdum og þar með sigrast á eða yfirgnæfa DNA viðgerðir.
