Was ist ein UV-System & wie funktioniert es?

20 Juni 2023

Mit einer ständig steigenden Nachfrage nach kosteneffizienten und nachhaltigen Lösungen zur Bereitstellung von sauberem Wasser nehmen UV-Desinfektionssysteme eine immer wichtigere Rolle ein. Insbesondere der globale Fokus auf Nachhaltigkeit hat die Auswahl der richtigen Lösung für Wasserdesinfektionsherausforderungen noch bedeutender gemacht. Das wachsende Umweltbewusstsein in Kombination mit strengeren Vorschriften für Abwasserstandards treibt diese Entwicklung weiter voran.

Seit die UV-Technologie vor über 100 Jahren entdeckt wurde, hat sie enorme technologische Fortschritte gemacht, die sie heute zu einer unverzichtbaren Komponente in Wasseraufbereitungsprozessen machen.

UV-Systeme sind weltweit als Lösung zur Wasserdesinfektion anerkannt, da sie eine chemikalienfreie, nachhaltige Lösung darstellen und in der Lage sind, Bakterien, Viren und Protozoen zu inaktivieren. Dies macht die Technologie zu einem wesentlichen Bestandteil der Zukunft der Wasserdesinfektion.

Werfen wir einen genaueren Blick darauf, wie UV-Systeme funktionieren.

Sehen Sie sich das untenstehende Video für einen vollständigen Überblick über den Desinfektionsprozess von UV-Systemen an – oder lesen Sie unten weiter.

Wie ein UV-Desinfektionssystem Wasser desinfiziert

Die Desinfektion von Wasser mit UV-Systemen ist eine sehr einfache, aber äußerst effiziente Methode, um desinfiziertes Wasser sicherzustellen.

Wie auf dem untenstehenden Bild zu sehen ist, fließt das Wasser durch das Leitungssystem und die UV-Kammer. In dieser Kammer wird das Wasser ultraviolettem Licht ausgesetzt, das von den UV-Lampen emittiert wird. Das UV-Licht der Lampen hat eine spezifische Wellenlänge im UV-C-Spektrum (ca. 254 nm), die die Inaktivierung von Mikroorganismen ermöglicht, wenn es mit der richtigen Intensität auf sie einwirkt.

Technisch ausgedrückt werden bei Kontakt des Wassers mit UV-Licht die chemischen Bindungen aufgebrochen, wodurch sich die DNA-Struktur verändert. Diese Veränderung der DNA-Struktur deaktiviert die Fähigkeit der Pathogene, lebenswichtige Zellfunktionen auszuführen, einschließlich Reproduktion oder Infektion.

Wie im oben gezeigten Video dargestellt, vermehren sich Bakterien wie E. coli extrem schnell. Hier kommen die UV-Lampen ins Spiel, um die DNA oder RNA der Mikroorganismen zu beschädigen, was deren Fähigkeit zur Funktion und Replikation stört.

Sicherstellen, dass das richtige UV-System ausgewählt wird

Abhängig von der Effizienz der Lampen und den zu inaktivierenden Mikroorganismen wird das kontaminierte Wasser, das in das System gelangt, desinfiziert. Aus diesem Grund ist es unerlässlich, sicherzustellen, dass das richtige UV-System für das spezifische zu behandelnde Wasser ausgewählt wird. Mit anderen Worten – ist das UV-System zu klein für die Aufgabe, wird es nicht in der Lage sein, die Mikroorganismen zu inaktivieren, da die von den Lampen emittierten Strahlen nicht stark genug sind. Alle Faktoren zur Sicherstellung der ordnungsgemäßen Wasseraufbereitungsbedingungen für die jeweilige Herausforderung werden selbstverständlich geprüft und berücksichtigt, wenn ein UV-System von ULTRAAQUA angefragt wird.

Ein bemerkenswerter Vorteil ist, dass das desinfizierte Wasser, das aus dem Reaktor austritt, weder Geschmack, Geruch noch Farbe des Wassers verändert. Das bedeutet, dass die physikalischen und chemischen Eigenschaften des Wassers vor und nach der Behandlung identisch bleiben.

Während es Durchschnittswerte für die verschiedenen Wasseraufbereitungsanwendungen wie Trinkwasseranlagen gibt, wird es immer als bewährte Praxis angesehen, das Wasser zu testen und zu messen, bevor das UV-System ausgewählt wird, um sicherzustellen, dass die Zielmikroorganismen inaktiviert werden.

Die Vorteile von UV-Systemen

Auch wenn Wasser visuell sauber erscheinen mag, gibt es keine Garantie, dass es keine signifikanten Mengen an schädlichen Bakterien, Viren und Parasiten enthält. UV-Desinfektion spielt eine entscheidende Rolle in vielen Wasseraufbereitungsprozessen weltweit, um dieses Biosicherheitsproblem zu lösen. Obwohl UV-Desinfektion nicht immer alleinstehend in Wasseraufbereitungsprozessen eingesetzt werden kann, gibt es mehrere Vorteile, die für die Einbeziehung der Technologie sprechen.

Dazu gehören Vorteile wie:

• Ein geringerer CO₂-Fußabdruck im Vergleich zu alternativen Desinfektionsmethoden
• Geringer Wartungs-, Verwaltungs- und Betriebskosten (OPEX)
• Keine gefährlichen Chemikalien (Lagerung, Handhabung und Rückstände)
• Keine Nebenprodukte, die im Desinfektionsprozess entstehen
• Keine Veränderung der Wasserqualität wie pH-Wert oder Temperatur
• Sofortige Behandlung ohne Prozesszeit
• Einfache und sichere Implementierung

Insbesondere ist dies eine vorteilhafte Alternative zur Chlor-Desinfektion, die potenziell gesundheitliche Komplikationen wie Atemwegserkrankungen verursachen kann und nicht in der Lage ist, Cryptosporidium und Giardia zu inaktivieren.

Aus welchen Komponenten besteht ein UV-Desinfektionssystem?

Das Verständnis der Komponenten eines typischen UV-Desinfektionssystems kann hilfreich sein, um ein umfassendes Verständnis darüber zu erlangen, wie UV-Systeme funktionieren. Jede dieser Komponenten spielt eine wichtige Rolle im Desinfektionsprozess.

• UV-Lampen

Die UV-Lampen sind das Herzstück des UV-Systems und emittieren UV-C-Licht, um die Mikroorganismen zu inaktivieren. Bei ausreichender UV-Licht-Exposition wird die Inaktivierung der Mikroorganismen erreicht. Je nach Wasseraufbereitungsherausforderung können entweder Niederdruck- oder Mitteldrucklampen eingesetzt werden.

• Quarzschutzhüllen

Die Quarzschutzhüllen schützen die UV-Lampen vor Wasser und ermöglichen so deren Betrieb. Um eine Verschmutzung über die Zeit zu verhindern, kann eine Reinigung der Quarzschutzhüllen integriert werden, um diese kontinuierlich sauber zu halten und die Leistung der UV-Lampen zu maximieren.

• Reaktor

Der Reaktor ist der Ort, an dem der UV-Desinfektionsprozess stattfindet. Während das Wasser durch die Kammer fließt, inaktivieren die UV-Lampen die Mikroorganismen. Je nach Wasseraufbereitungsherausforderung kann das Reaktormaterial aus Edelstahl (SS), Polypropylen (PP) oder Polyethylen hoher Dichte (PEHD) bestehen.

• Vorschaltgerät

Die Vorschaltgeräte sorgen dafür, dass das System mit der genauen elektrischen Energie versorgt wird, die für einen stabilen Betrieb erforderlich ist.

• Steuerschrank

Der Steuerschrank kontrolliert die Desinfektion im Hintergrund, indem er dem Bediener die Kontrolle über den Zustand des Systems ermöglicht. Neben erweiterten Funktionen kann er in der Regel Warnungen ausgeben, wenn die Lampen nicht ordnungsgemäß funktionieren, und Informationen über die Desinfektionsleistung liefern.

Alle diese Hauptkomponenten sind für jedes funktionierende UV-Desinfektionssystem erforderlich. Die Anzahl dieser Komponenten variiert jedoch je nach Desinfektionsherausforderung, wobei spezifische Fälle möglicherweise mehr Lampen erfordern als andere. Für einen geschlossenen Reaktor können die UV-Systeme von ULTRAAQUA von 1 bis zu 56 UV-Lampen pro Einheit reichen.

Wenn Sie mehr über unsere UV-Desinfektionssysteme erfahren möchten, wenden Sie sich jederzeit gerne an unsere Vertriebsingenieure unter sales@ultraaqua.com – oder nutzen Sie das untenstehende Kontaktformular.