Apa itu sistem penyaringan air komersial dengan UV?
Di dalamteknologi pengolahan air, desinfeksi ultraviolet (UV) merupakan teknologi yang semakin populer. Khususnya dalam sistem penyaringan air komersial, UV banyak digunakan sebagai metode desinfeksi yang efisien dan bebas bahan kimia. Jadi, apa itu sistem penyaringan air komersial dengan UV? Apa peran UV? Pada tahap pengolahan air mana ia digunakan? Artikel ini akan membahas masalah ini secara terperinci.
Apa itu sistem penyaringan air komersial dengan UV?
Sistem penyaringan air komersial digunakan untuk menyediakan air minum berkualitas tinggi, air olahan, atau air proses, dan banyak digunakan dalam industri seperti perhotelan, katering, perawatan medis, farmasi, dan produksi minuman. Sistem ini biasanya mencakup beberapa tahap pengolahan untuk menghilangkan zat tersuspensi, zat organik, mikroorganisme, dan kontaminan lain dalam air untuk memastikan bahwa kualitas air memenuhi standar industri dan persyaratan kesehatan dan keselamatan.
Sistem penyaringan air komersial dengan UV mengacu pada sistem penyaringan air tradisional dengan modul desinfeksi UV yang ditambahkan. Desinfeksi UV bertujuan untuk membunuh bakteri, virus, jamur, dan mikroorganisme patogen lainnya di dalam air dengan sinar ultraviolet gelombang pendek (biasanya pita UVC, panjang gelombang 200-280 nanometer) yang dipancarkan oleh lampu ultraviolet. Metode desinfeksi ini tidak bergantung pada bahan kimia, sehingga tidak mengubah rasa, bau, atau warna air, juga tidak menghasilkan produk sampingan yang berbahaya.
Apa peran sinar UV?
Peran utama sinar UV dalam pengolahan air adalah desinfeksi, yaitu dengan menghancurkan struktur DNA dan RNA mikroorganisme, sehingga mikroorganisme tersebut kehilangan kemampuan untuk bereproduksi dan menginfeksi. Secara spesifik, mekanisme kerja desinfeksi UV adalah sebagai berikut:
1. Menghancurkan materi genetik mikroorganisme:Cahaya UV membentuk dimer timin melalui reaksi fotokimia dengan DNA dan RNA mikroorganisme, sehingga menghambat replikasi DNA. Kerusakan ini berakibat fatal karena begitu DNA tidak dapat bereplikasi secara normal, mikroorganisme tidak dapat terus bertahan hidup dan bereproduksi.
2. Menghambat aktivitas mikroba:Selain menghancurkan materi genetik, sinar UV juga dapat menghancurkan sistem enzim dan fungsi membran sel mikroorganisme, sehingga mikroorganisme tersebut tidak aktif. Hal ini juga memastikan bahwa patogen dalam air benar-benar hilang.
3. Membunuh berbagai patogen secara efektif:Desinfeksi UV dapat secara efektif membunuh berbagai patogen seperti bakteri, virus, jamur, alga, dan parasit dalam air. Dibandingkan dengan metode desinfeksi kimia, desinfeksi UV tidak menghasilkan patogen yang resistan terhadap obat, sehingga memiliki keunggulan penting dalam memastikan keamanan kualitas air.
Pada tahap pengolahan air manakah disinfeksi UV digunakan?
Dalam sistem penyaringan air komersial, desinfeksi UV biasanya dilakukan pada tahap akhir sebagai bagian dari perawatan desinfeksi terminal. Hal ini karena setelah air diolah terlebih dahulu pada langkah-langkah sebelumnya (seperti sedimentasi, filtrasi, penyerapan karbon aktif, dll.), zat tersuspensi, zat organik, dan sebagian besar mikroorganisme dalam air telah dihilangkan atau dikurangi ke tingkat yang lebih rendah. Pada saat ini, kualitas air relatif jernih dan efek desinfeksi UV adalah yang terbaik.
Langkah-langkah spesifiknya adalah sebagai berikut:
Pra-filtrasi (filtrasi mekanis)
Pada tahap pertama pengolahan air, air terlebih dahulu melewati penyaring mekanis atau saringan untuk menghilangkan bahan tersuspensi yang lebih besar, pasir, tanah, karat, dsb. Tahap ini terutama untuk melindungi peralatan pengolahan selanjutnya dari penyumbatan dan keausan. Pada saat yang sama, tahap ini juga menciptakan kondisi yang lebih baik untuk disinfeksi UV, karena kemampuan penetrasi sinar UV berkaitan erat dengan kekeruhan air.
Filtrasi karbon aktif
Setelah penyaringan mekanis, air mungkin masih mengandung beberapa bahan organik, bau, warna, dan sisa klorin serta bahan kimia lainnya. Pada saat ini, zat-zat ini dalam air diserap dan dihilangkan melalui filter karbon aktif. Penyaringan karbon aktif tidak hanya meningkatkan rasa dan bau air, tetapi juga mengurangi konsentrasi polutan organik dalam air, yang menjadi dasar untuk perawatan disinfeksi berikutnya.
Pelunakan atau perawatan reverse osmosis
Dalam beberapasistem penyaringan air komersial, terutama yang perlu menghilangkan kesadahan atau total padatan terlarut (TDS), air dapat dilunakkan atau di-reverse osmosis (RO) sebelum memasuki desinfeksi UV. Pelunakan menghilangkan ion kesadahan seperti kalsium dan magnesium dari air dengan menukar ion natrium, sementara reverse osmosis menghilangkan padatan dan ion terlarut dari air melalui membran bertekanan tinggi. Metode pengolahan ini dapat secara signifikan mengurangi konsentrasi polutan dalam air dan meningkatkan efektivitas desinfeksi UV.
Disinfeksi UV
Pada tahap akhir pengolahan air, air setelah tahap sebelumnya sudah mendekati keadaan murni, tetapi mungkin masih mengandung sejumlah kecil bakteri dan virus. Pada saat ini, air melewati modul desinfeksi UV, dan sinar ultraviolet gelombang pendek yang dipancarkan oleh lampu UV menembus aliran air dan membunuh mikroorganisme yang tersisa. Karena kualitas air relatif jernih, sinar ultraviolet dapat menembus badan air secara efisien untuk memastikan efek desinfeksi.
Keunggulan desinfeksi UV adalah tidak bergantung pada bahan kimia, sehingga tidak menghasilkan produk sampingan yang berbahaya dan tidak memengaruhi rasa dan kualitas air. Selain itu, desinfeksi UV dapat diselesaikan dalam sekejap tanpa waktu kontak, yang lebih cepat daripada desinfeksi kimia (seperti desinfeksi klorinasi).
Komposisi dan pengoperasian sistem desinfeksi UV
Komponen inti sistem desinfeksi UV adalah lampu UV, selongsong kuarsa, panel kontrol, dan ruang reaksi. Berikut ini kami akan memperkenalkan komponen-komponen ini dan fungsinya secara terperinci:
lampu UV
Lampu UV merupakan komponen inti dari sistem desinfeksi UV, biasanya menggunakan lampu uap merkuri bertekanan rendah atau lampu uap merkuri bertekanan sedang. Lampu bertekanan rendah biasanya menghasilkan panjang gelombang ultraviolet 254 nanometer, yang merupakan salah satu panjang gelombang desinfeksi yang paling efektif. Lampu bertekanan sedang dapat menghasilkan pita sinar ultraviolet yang lebih lebar dengan efisiensi desinfeksi yang lebih tinggi.
Masa pakai lampu UV biasanya 9.000 hingga 12.000 jam. Setelah masa ini, keluaran UV lampu akan berkurang secara bertahap, sehingga perlu diganti secara berkala untuk memastikan efek desinfeksi.
Lengan kuarsa
Selongsong kuarsa adalah bahan tabung transparan yang dililitkan di sekeliling lampu UV untuk melindungi lampu dan mencegah air bersentuhan langsung dengan lampu. Bahan kuarsa memiliki daya hantar UV yang tinggi, yang memastikan bahwa sinar UV yang dipancarkan lampu dapat disalurkan secara efektif ke air. Pada saat yang sama, selongsong kuarsa juga dapat mencegah kotoran dalam air menempel pada lampu, sehingga memengaruhi efek disinfeksi.
Selongsong kuarsa perlu dibersihkan secara teratur untuk mencegah penumpukan kerak atau biofilm, yang akan mengurangi transmisi sinar UV dan memengaruhi efek disinfeksi.
Panel Kontrol
Panel kontrol digunakan untuk memantau dan mengendalikan status pengoperasian sistem desinfeksi UV. Biasanya dilengkapi dengan pengukur intensitas UV, lampu indikator pengoperasian lampu, dan sistem alarm. Jika keluaran UV lebih rendah dari standar yang ditetapkan atau lampu mati, panel kontrol akan membunyikan alarm untuk mengingatkan pengguna agar melakukan perawatan atau mengganti lampu.
Kamar Reaksi
Ruang reaksi adalah area tempat air mengalir melalui disinfeksi UV. Ruang ini biasanya terbuat dari baja tahan karat dan dipoles di bagian dalam untuk meningkatkan daya pantul sinar UV dan meningkatkan efek disinfeksi. Saat air mengalir melalui ruang reaksi, sinar UV yang dipancarkan oleh lampu UV akan menyinari seluruh badan air secara merata, memastikan bahwa semua mikroorganisme di dalam air dapat didisinfeksi secara efektif.
Apa keterbatasan disinfeksi UV?
Meskipun disinfeksi UV banyak digunakan disistem penyaringan air komersialdan memiliki banyak keuntungan, tetapi juga memiliki keterbatasan tertentu.
1. Persyaratan kualitas air yang tinggi:Efek desinfeksi ultraviolet berkaitan erat dengan transparansi air. Jika air mengandung lebih banyak zat tersuspensi atau tingkat kekeruhan tinggi, daya tembus sinar ultraviolet akan terpengaruh, dan efek desinfeksi mungkin tidak seperti yang diharapkan.
2. Tidak dapat menghilangkan polutan kimia:Disinfeksi ultraviolet hanya efektif untuk mikroorganisme dan tidak dapat menghilangkan polutan kimia, logam berat, atau polutan organik dalam air. Oleh karena itu, ketika polutan ini perlu dihilangkan, disinfeksi ultraviolet harus digunakan bersama dengan teknologi pengolahan air lainnya.
3. Diperlukan pasokan daya berkelanjutan:Lampu ultraviolet memerlukan pasokan daya yang terus-menerus agar dapat beroperasi secara normal. Jika terjadi pemadaman listrik atau lampu mati, fungsi desinfeksi sistem akan gagal. Oleh karena itu, saat merancang dan menggunakan sistem desinfeksi ultraviolet, daya cadangan atau tindakan darurat lainnya perlu dipertimbangkan.