Qu’est-ce qu’un système de filtration d’eau commercial avec UV ?
Danstechnologie de traitement de l'eauLa désinfection par ultraviolets (UV) est une technologie de plus en plus populaire. En particulier dans les systèmes de filtration d'eau commerciaux, les UV sont largement utilisés comme méthode de désinfection efficace et sans produits chimiques. Alors, qu'est-ce qu'un système de filtration d'eau commercial avec UV ? Quel est le rôle des UV ? À quelle étape du traitement de l'eau est-il utilisé ? Cet article explorera ces questions en détail.
Qu’est-ce qu’un système de filtration d’eau commercial avec UV ?
Les systèmes de filtration d'eau commerciaux sont utilisés pour fournir de l'eau potable, de l'eau de traitement ou de l'eau de process de haute qualité et sont largement utilisés dans des industries telles que l'hôtellerie, la restauration, les soins médicaux, les produits pharmaceutiques et la fabrication de boissons. Ces systèmes comprennent généralement plusieurs étapes de traitement pour éliminer les matières en suspension, les matières organiques, les micro-organismes et autres contaminants de l'eau afin de garantir que la qualité de l'eau répond aux normes industrielles et aux exigences de santé et de sécurité.
Un système de filtration d'eau commercial avec UV fait référence à un système de filtration d'eau traditionnel auquel est ajouté un module de désinfection UV. La désinfection UV consiste à tuer les bactéries, virus, moisissures et autres micro-organismes pathogènes présents dans l'eau par des rayons ultraviolets à ondes courtes (généralement la bande UVC, longueur d'onde de 200 à 280 nanomètres) émis par des lampes ultraviolettes. Cette méthode de désinfection ne repose pas sur des produits chimiques, elle ne modifie donc pas le goût, l'odeur ou la couleur de l'eau et ne produit aucun sous-produit nocif.
Quel est le rôle de la lumière UV ?
Le rôle principal de la lumière UV dans le traitement de l'eau est la désinfection, c'est-à-dire la destruction de la structure ADN et ARN des micro-organismes, leur faisant perdre leur capacité de se reproduire et d'infecter. Plus précisément, le mécanisme d'action de la désinfection UV est le suivant :
1. Détruire le matériel génétique des micro-organismes :La lumière UV forme des dimères de thymine en réagissant photochimiquement avec l'ADN et l'ARN des micro-organismes, ce qui entrave la réplication de l'ADN. Ces dommages sont mortels, car une fois que l'ADN ne peut plus se répliquer normalement, le micro-organisme ne peut plus continuer à survivre et à se reproduire.
2. Inhiber l’activité microbienne :En plus de détruire le matériel génétique, la lumière UV peut également détruire le système enzymatique et la fonction de la membrane cellulaire des micro-organismes, les rendant ainsi inactifs. Cela permet en outre d'éliminer complètement les agents pathogènes présents dans l'eau.
3. Tuer efficacement une variété de pathogènes :La désinfection UV peut tuer efficacement une variété d'agents pathogènes tels que les bactéries, les virus, les moisissures, les algues et les parasites présents dans l'eau. Par rapport aux méthodes de désinfection chimique, la désinfection UV ne produit pas d'agents pathogènes résistants aux médicaments, elle présente donc un avantage important pour garantir la sécurité de la qualité de l'eau.
A quelle étape du traitement de l'eau la désinfection UV est-elle utilisée ?
Dans les systèmes de filtration d'eau commerciaux, la désinfection par UV est généralement organisée à l'étape finale dans le cadre du traitement de désinfection terminale. En effet, après que l'eau a été prétraitée au cours des étapes précédentes (telles que la sédimentation, la filtration, l'adsorption au charbon actif, etc.), les matières en suspension, les matières organiques et la plupart des micro-organismes présents dans l'eau ont été éliminés ou réduits à un niveau inférieur. À ce stade, la qualité de l'eau est relativement claire et l'effet de désinfection par UV est optimal.
Les étapes spécifiques sont les suivantes :
Préfiltration (filtration mécanique)
Dans la première étape du traitement de l'eau, l'eau passe d'abord à travers un filtre mécanique ou un tamis pour éliminer les matières en suspension plus grosses, le sable, la terre, la rouille, etc. Cette étape vise principalement à protéger les équipements de traitement ultérieurs contre le colmatage et l'usure. En même temps, cette étape crée également de meilleures conditions pour la désinfection par UV, car la capacité de pénétration des rayons UV est étroitement liée à la turbidité de l'eau.
Filtration au charbon actif
Après la filtration mécanique, l'eau peut encore contenir des matières organiques, des odeurs, de la couleur, du chlore résiduel et d'autres produits chimiques. À ce stade, ces substances présentes dans l'eau sont adsorbées et éliminées par le filtre à charbon actif. La filtration au charbon actif améliore non seulement le goût et l'odeur de l'eau, mais réduit également davantage la concentration de polluants organiques dans l'eau, jetant ainsi les bases d'un traitement de désinfection ultérieur.
Traitement d'adoucissement ou d'osmose inverse
Dans certainssystèmes de filtration d'eau commerciaux, en particulier ceux qui doivent éliminer la dureté ou les solides dissous totaux (TDS), l'eau peut être adoucie ou soumise à une osmose inverse (RO) avant d'entrer dans la désinfection UV. L'adoucissement élimine les ions de dureté tels que le calcium et le magnésium de l'eau en échangeant des ions sodium, tandis que l'osmose inverse élimine les solides dissous et les ions de l'eau grâce à des membranes à haute pression. Ces méthodes de traitement peuvent réduire considérablement la concentration de polluants dans l'eau et améliorer l'efficacité de la désinfection UV.
Désinfection UV
Dans la dernière étape du traitement de l'eau, l'eau après les étapes précédentes est très proche de l'état pur, mais elle peut encore contenir de petites quantités de bactéries et de virus. À ce stade, l'eau passe à travers le module de désinfection UV et les rayons ultraviolets à ondes courtes émis par la lampe UV pénètrent dans le flux d'eau et tuent les micro-organismes restants. Comme la qualité de l'eau est relativement claire, les rayons ultraviolets peuvent pénétrer efficacement dans le plan d'eau pour assurer l'effet de désinfection.
L'avantage de la désinfection par UV est qu'elle ne fait pas appel à des produits chimiques, elle ne produit donc aucun sous-produit nocif et n'affecte pas le goût et la qualité de l'eau. De plus, la désinfection par UV peut être réalisée en un instant sans temps de contact, ce qui est plus rapide que la désinfection chimique (comme la désinfection par chloration).
Composition et fonctionnement du système de désinfection UV
Les principaux composants du système de désinfection UV sont les lampes UV, les manchons en quartz, les panneaux de commande et les chambres de réaction. Ci-dessous, nous allons présenter en détail ces composants et leurs fonctions :
Lampes UV
La lampe UV est le composant principal du système de désinfection UV, qui utilise généralement des lampes à vapeur de mercure à basse pression ou à moyenne pression. Les lampes à basse pression produisent généralement une longueur d'onde ultraviolette de 254 nanomètres, qui est l'une des longueurs d'onde de désinfection les plus efficaces. Les lampes à moyenne pression peuvent produire une bande plus large de rayons ultraviolets avec une efficacité de désinfection plus élevée.
La durée de vie des lampes UV est généralement de 9 000 à 12 000 heures. Après cette période, la puissance UV de la lampe diminue progressivement, il faut donc la remplacer régulièrement pour garantir l'effet désinfectant.
Manchon en quartz
Le manchon en quartz est un matériau tubulaire transparent enroulé autour de la lampe UV pour protéger la lampe et empêcher l'eau d'entrer en contact direct avec la lampe. Le matériau en quartz a une transmittance UV élevée, ce qui garantit que la lumière UV émise par la lampe est efficacement transmise à l'eau. En même temps, le manchon en quartz peut également empêcher les impuretés de l'eau d'adhérer à la lampe, affectant ainsi l'effet de désinfection.
Les manchons en quartz doivent être nettoyés régulièrement pour éviter l'accumulation de tartre ou de biofilm, ce qui réduira la transmission de la lumière UV et affectera l'effet de désinfection.
Panneau de contrôle
Le panneau de commande est utilisé pour surveiller et contrôler l'état de fonctionnement du système de désinfection UV. Il est généralement équipé d'un indicateur d'intensité UV, d'un voyant de fonctionnement de la lampe et d'un système d'alarme. Lorsque la puissance UV est inférieure à la norme définie ou que la lampe tombe en panne, le panneau de commande émet une alarme pour rappeler à l'utilisateur d'effectuer l'entretien ou de remplacer la lampe.
Chambre de réaction
La chambre de réaction est la zone où l'eau s'écoule à travers la désinfection UV. Elle est généralement en acier inoxydable et polie à l'intérieur pour augmenter la réflectivité de la lumière UV et améliorer l'effet de désinfection. Lorsque l'eau s'écoule à travers la chambre de réaction, la lumière UV émise par la lampe UV irradie uniformément l'ensemble du plan d'eau, garantissant ainsi que tous les micro-organismes présents dans l'eau peuvent être efficacement désinfectés.
Quelles sont les limites de la désinfection UV ?
Bien que la désinfection UV soit largement utilisée danssystèmes de filtration d'eau commerciauxet présente de nombreux avantages, il présente également certaines limites.
1. Exigences élevées en matière de qualité de l’eau :L'effet de la désinfection par ultraviolets est étroitement lié à la transparence de l'eau. Si l'eau contient plus de matières en suspension ou une turbidité élevée, la capacité de pénétration des rayons ultraviolets sera affectée et l'effet de désinfection pourrait ne pas être celui escompté.
2. Incapable d’éliminer les polluants chimiques :La désinfection aux ultraviolets n'est efficace que sur les micro-organismes et ne peut pas éliminer les polluants chimiques, les métaux lourds ou les polluants organiques présents dans l'eau. Par conséquent, lorsque ces polluants doivent être éliminés, la désinfection aux ultraviolets doit être utilisée en combinaison avec d'autres technologies de traitement de l'eau.
3. Une alimentation électrique continue est nécessaire :Les lampes ultraviolettes nécessitent une alimentation électrique continue pour fonctionner normalement. En cas de panne de courant ou de défaillance de la lampe, la fonction de désinfection du système échoue. Par conséquent, lors de la conception et de l'utilisation des systèmes de désinfection par ultraviolets, une alimentation de secours ou d'autres mesures d'urgence doivent être prises en compte.