Apakah pengolahan air industri memerlukan teknologi ultraviolet?
Dengan kemajuan industrialisasi, pentingnyapengolahan airdalam melindungi lingkungan dan menjaga proses produksi menjadi semakin menonjol. Pengolahan air industri tidak hanya memerlukan pembuangan polutan dalam air, tetapi juga memerlukan memastikan bahwa kualitas air memenuhi standar kebersihan yang ketat. Di antara sekian banyak teknologi pengolahan air, teknologi desinfeksi ultraviolet (UV) telah menjadi bagian penting dari pengolahan air industri dengan efisiensi tinggi dan perlindungan lingkungannya.
Artikel ini akan membahas secara rinci penerapan teknologi ultraviolet dalam pengolahan air industri dan prinsip disinfeksinya.
Apa itu teknologi disinfeksi ultraviolet?
Teknologi desinfeksi ultraviolet menggunakan kemampuan bakterisida yang kuat dari radiasi ultraviolet untuk menghilangkan mikroorganisme dalam air. Radiasi ultraviolet memiliki panjang gelombang pendek dan dapat secara efektif menghancurkan DNA atau RNA mikroorganisme, sehingga mereka kehilangan kemampuan reproduksinya, sehingga mencapai efek desinfeksi. Dibandingkan dengan metode desinfeksi kimia tradisional, desinfeksi ultraviolet memiliki kelebihan karena tidak perlu menambahkan bahan kimia dan tidak ada polusi sekunder.
Apakah pengolahan air industri memerlukan teknologi ultraviolet?
Di bidang pengolahan air industri, teknologi ultraviolet terutama digunakan dalam aspek-aspek berikut:
Pengolahan air limbah industri
Banyak proses industri menghasilkan air limbah yang mengandung sejumlah besar mikroorganisme dan patogen berbahaya. Jika air limbah ini dibuang langsung, akan menyebabkan pencemaran serius terhadap lingkungan. Teknologi desinfeksi ultraviolet dapat secara efektif menghilangkan bakteri, virus, protozoa, dan mikroorganisme lain dalam air limbah, memastikan bahwa air limbah memenuhi standar lingkungan sebelum dibuang.
Desinfeksi air produksi
Banyak proses produksi industri yang memiliki persyaratan ketat terhadap kualitas air, seperti produksi makanan dan minuman, industri farmasi, dll. Disinfeksi ultraviolet dapat menghilangkan mikroorganisme dalam air, memastikan sanitasi dan keamanan air produksi, meningkatkan kualitas produk, dan mencegah kecelakaan produksi atau kontaminasi produk yang disebabkan oleh masalah kualitas air.
Pengolahan air pendingin
Sistem pendingin industri menggunakan sejumlah besar air yang bersirkulasi, yang rentan terhadap pertumbuhan mikroba selama pengoperasian, yang menyebabkan kerak pada sistem, korosi, dan masalah lainnya. Melalui desinfeksi ultraviolet, pertumbuhan mikroorganisme dalam air pendingin dapat dikontrol secara efektif, masa pakai peralatan dapat diperpanjang, dan efisiensi pengoperasian sistem dapat ditingkatkan.
Pra-perawatan dan perawatan mendalam
Dalam beberapa sistem pengolahan air yang kompleks, teknologi ultraviolet sering digunakan dalam kombinasi dengan teknologi pengolahan air lainnya (seperti reverse osmosis dan penyaringan karbon aktif) sebagai garis pertahanan terakhir untuk pengolahan air. Teknologi ini dapat digunakan sebagai langkah prapengolahan untuk menghilangkan sisa mikroorganisme dalam air, atau sebagai langkah pengolahan mendalam untuk lebih memastikan keamanan kualitas air.
Apa prinsip disinfeksi ultraviolet?
Inti dari teknologi desinfeksi ultraviolet terletak pada efek bakterisida dari radiasi ultraviolet. Prinsip dasarnya adalah sebagai berikut:
1. Klasifikasi radiasi ultraviolet
Radiasi ultraviolet biasanya dibagi menjadi tiga kategori menurut panjang gelombangnya:
● UVA (320-400 nm): Jenis sinar ultraviolet ini memiliki efek bakterisida yang buruk terhadap mikroorganisme dan terutama digunakan untuk disinfeksi permukaan dan pemurnian udara dalam industri.
● UVB (280-320 nm): Memiliki kemampuan bakterisida yang kuat, tetapi kemampuan penetrasi airnya buruk dan biasanya digunakan untuk mengobati badan air dangkal.
● UVC (200-280 nm): Panjang gelombang cahaya ultraviolet ini memiliki kemampuan bakterisida paling kuat dan merupakan jenis cahaya ultraviolet yang umum digunakan dalam pengolahan air. UVC dapat menembus dinding sel mikroorganisme, menghancurkan materi genetiknya, dan mencegahnya bereproduksi.
2. Proses kerja desinfeksi ultraviolet
(1) Iradiasi ultraviolet terhadap mikroorganisme:Di dalamsistem desinfeksi ultraviolet, air melewati tangki reaksi atau pipa yang dilengkapi dengan lampu ultraviolet, dan radiasi ultraviolet yang dipancarkan oleh lampu ultraviolet akan menyinari air. Ketika mikroorganisme terkena sinar ultraviolet, DNA atau RNA-nya dihancurkan oleh sinar ultraviolet, sehingga kehilangan kemampuannya untuk bereproduksi.
(2) Penghancuran DNA mikroba:Panjang gelombang pendek sinar ultraviolet memberinya energi tinggi, yang dapat menembus dinding sel mikroorganisme dan bereaksi dengan molekul DNA atau RNA dalam sel. Sinar ultraviolet dapat menyebabkan pemutusan rantai atau ikatan silang dalam molekul DNA, sehingga mikroorganisme tidak dapat mereplikasi materi genetiknya, menyebabkan mikroorganisme kehilangan aktivitas biologisnya, sehingga mencapai efek sterilisasi.
(3) Evaluasi efek desinfeksi:Efek desinfeksi ultraviolet biasanya dievaluasi dengan mengukur jumlah mikroorganisme yang tersisa di dalam air. Desain dan parameter pengoperasian sistem desinfeksi (seperti dosis ultraviolet, waktu penyinaran, intensitas cahaya, dll.) secara langsung memengaruhi efek desinfeksi. Secara umum, sistem desinfeksi ultraviolet perlu memastikan bahwa dosis ultraviolet tertentu (dalam mJ/cm²) tercapai untuk membunuh mikroorganisme di dalam air secara efektif.
Apa keuntungan dan kerugian disinfeksi ultraviolet?
1. Keuntungan desinfeksi ultraviolet
● Sterilisasi efisiensi tinggi: Desinfeksi ultraviolet dapat membunuh bakteri, virus, protozoa, dan mikroorganisme lain dalam air dengan cepat dan efektif dengan efisiensi desinfeksi yang tinggi. Dibandingkan dengan metode desinfeksi lainnya, desinfeksi ultraviolet tidak bergantung pada agen kimia dan dapat menyelesaikan proses desinfeksi dalam waktu singkat.
● Tidak ada polusi sekunder: Tidak ada produk sampingan berbahaya yang dihasilkan selama disinfeksi ultraviolet, dan tidak ada polusi sekunder yang disebabkan pada kualitas air. Ini adalah teknologi disinfeksi ramah lingkungan yang memenuhi persyaratan perlindungan lingkungan dari pengolahan air modern.
● Pengoperasian yang mudah: Sistem desinfeksi UV memiliki struktur yang sederhana dan relatif mudah dioperasikan dan dirawat. Anda hanya perlu mengganti lampu UV secara berkala dan membersihkan kolam reaksi agar sistem tetap berjalan normal.
2. Kekurangan disinfeksi UV
● Persyaratan kualitas air yang tinggi: Efek desinfeksi UV sangat dipengaruhi oleh kualitas air. Zat tersuspensi, koloid, atau bahan organik dalam air dapat menghalangi sinar UV dan memengaruhi efek desinfeksi. Oleh karena itu, sistem desinfeksi UV biasanya perlu digunakan bersama dengan peralatan praperawatan untuk memastikan bahwa kualitas air memenuhi persyaratan.
● Tidak menghilangkan polutan kimia: Disinfeksi UV hanya menargetkan mikroorganisme dan tidak memengaruhi polutan kimia dalam air seperti logam berat dan residu pestisida. Untuk menghilangkan polutan ini, masih diperlukan teknologi pengolahan air lainnya.
● Persyaratan waktu paparan dan dosis: Disinfeksi UV memerlukan waktu paparan dan dosis UV yang cukup untuk mencapai efek sterilisasi yang ideal. Parameter ini perlu dikontrol secara tepat selama proses desain dan operasi untuk memastikan efek disinfeksi.
Contoh aplikasi desinfeksi UV dalam pengolahan air industri
Industri makanan dan minuman
Dalam industri makanan dan minuman, sanitasi dan keamanan kualitas air sangatlah penting. Disinfeksi UV digunakan untuk menghilangkan mikroorganisme dalam air guna memastikan bahwa air yang digunakan dalam proses produksi memenuhi standar kebersihan. Hal ini tidak hanya membantu meningkatkan kualitas produk, tetapi juga mencegah kecelakaan produksi yang disebabkan oleh masalah kualitas air.
Industri Farmasi
Persyaratan kualitas air dalam industri farmasi lebih ketat. Sistem desinfeksi UV dapat secara efektif menghilangkan mikroorganisme dalam air dan mencegah kontaminasi yang disebabkan oleh masalah kualitas air selama produksi obat. Bagi industri farmasi, desinfeksi UV merupakan solusi pengolahan air yang andal.
Pengolahan Air Pendingin
Dalam sistem pendingin industri, kontaminasi mikroba pada kualitas air dapat menyebabkan peralatan bersisik dan berkarat. Teknologi desinfeksi UV dapat secara efektif mengendalikan pertumbuhan mikroorganisme dalam air pendingin, meningkatkan efisiensi pengoperasian sistem, dan mengurangi biaya perawatan.