UV-Technologie

In den meisten Fällen ist die UV-Desinfektion der letzte Schritt im Wasseraufbereitungsprozess und zerstört die kleinsten Partikel, die von den vorhandenen Filtern nicht herausgefiltert werden können. Die UV-Desinfektion ist die einzige Lösung, die keine Eigenschaften wie pH-Wert oder Temperatur verändert – was für Anwendungen wie Aquakulturen und ultra-reines Wasser essenziell ist.

Die UV-Desinfektion ist äußerst effektiv bei der Zerstörung von Mikroorganismen, da keine bekannten Bakterien oder Viren UV-Licht widerstehen können. Darüber hinaus ist die Technologie heute so optimiert, dass UV-Systeme in der Regel sowohl hinsichtlich der Betriebskosten (OPEX) als auch der Investitionskosten (CAPEX) die beste Lösung darstellen, dank ihres niedrigen Energieverbrauchs, ihres geringen Platzbedarfs und ihres hohen Automatisierungsgrads. Außerdem benötigt sie die kürzeste Kontaktzeit, ohne dass zusätzliche unterstützende Infrastruktur erforderlich ist.

Obwohl einige alternative Lösungen bestimmte Vorteile der UV-Technologie bieten, liefert nur die UV-Desinfektion alle Vorteile gleichzeitig.

Neben der standardmäßigen Desinfektion sind die anderen häufigsten UV-Anwendungen in der Wasseraufbereitung:

• Entchlorung: Wird üblicherweise eingesetzt, wenn das Wasser am Einlasspunkt zuvor mit Chlor behandelt wurde und die weiteren Prozesse dieses sowie dessen Nebenprodukte nicht tolerieren können. Häufig zu finden in Anwendungen mit hochreinem Wasser wie Injektionswasser für die Lebensmittel- und Getränkeindustrie, Pharmazeutik und Mikroelektronik. Es ist auch äußerst effektiv für Schwimmbadwasser.
• Entozonung: Ozon kann manchmal verwendet werden, um komplette Rohrleitungssysteme und schwer zugängliche Stellen zu reinigen. Da Ozon jedoch hoch chemisch reaktiv ist, muss es eliminiert werden, um das Endprodukt in hochreinen Wasserumgebungen oder Aquakulturarten nicht zu gefährden.
• TOC-Reduktion: In der Trinkwasserindustrie ist TOC direkt mit der Bildung von THMs und HAAs verbunden, wenn Chlor verwendet wird. Durch die Zerstörung von TOC wird die Bildung gefährlicher Mikroorganismen erheblich reduziert. Dies ist auch in der Pharma- und Mikroelektronikindustrie sehr verbreitet.
• AOP (Advanced Oxidation Process): Wird in Anwendungen verwendet, bei denen Mikroorganismen komplex sind und nicht durch typisches UV-Licht zerstört werden können, oder wenn hochreines Wasser erforderlich ist. Der AOP-Prozess besteht aus UV und Wasserstoffperoxid, Ozon oder einer Kombination aus beiden.

UV-Licht hat sich als wirksam erwiesen, um das Covid-19-Virus effektiv zu eliminieren. Nach den neuesten Forschungsergebnissen kann das Covid-19-Virus jedoch den gesamten Wasseraufbereitungsprozess nicht überleben. Daher besteht keine tatsächliche Notwendigkeit, Trinkwasser speziell gegen Covid-19 zu behandeln.

UV-Lampen sollten ausgetauscht werden, bevor sie ihre erwartete Lebensdauer erreichen. Bei Niederdruck-Hochleistungs-ULTRATHERM-UV-Lampen beträgt diese 16.000 Stunden, während Mitteldruck-Hochintensitäts-ULTRATHERM-UV-Lampen auf 9.000 Stunden ausgelegt sind.

Einige der wichtigsten Faktoren bei der Auswahl des richtigen UV-Systems sind der Standort, die Anwendung, die Durchflussrate, der UV-Transmissionsgrad und die Zielbakterien. ULTRAAQUA kann dabei helfen, all diese Faktoren zu bewerten, um sicherzustellen, dass das richtige UV-System ausgewählt wird. Durch das Einsenden einer Probe an unser Hauptquartier in Dänemark können wir in unserem hochmodernen Labor bei der Analyse der Zielbakterien helfen.

Durch die Angabe der gewünschten Log-Reduktion und/oder der Vorfiltration können wir die perfekte Lösung für Ihre Anforderungen finden. Je mehr Informationen Ingenieure zur Verfügung haben, desto besser können Produktpassung und Preisgestaltung auf die Bedürfnisse des Anfragenden abgestimmt werden.

Lesen Sie hier mehr über die Verwendung der UV-Dosis zur Auswahl des richtigen UV-Systems.

Die Betriebskosten basieren auf der Stromversorgung, die je nach Typ des UV-Systems stark variieren kann.

Die Wartungskosten von UV-Systemen sind im Vergleich zu Alternativen die niedrigsten. Außerdem ist die Technologie sicher, da keine gefährlichen Chemikalien verwendet werden. Je nach Anwendung sollte die Inspektion jährlich durchgeführt werden, mit einem Lampenwechsel alle zwei Jahre (bei Mitteldrucklampen häufiger) und einem Austausch der Quarzschutzhüllen alle vier Jahre.

Der UV-Transmissionsgrad (UVT) ist essenziell, da er Aufschluss darüber gibt, wie sauber das Wasser ist. Dies schafft bessere Bedingungen, um eine ordnungsgemäße Wasserdesinfektion sicherzustellen.

Durch die Kenntnis des UVT des zu desinfizierenden Wassers wird es möglich, das UV-System korrekt zu dimensionieren, um eine optimale Desinfektion zu gewährleisten.

Lesen Sie hier mehr über UV-Transmissionsgrad.

Es ist möglich, ein UV-System im Freien zu installieren, jedoch sollte der Schaltschrank vor direkter Sonneneinstrahlung oder Regen geschützt werden.

TOC-UV-Systeme verwenden UV-Lampen, die Licht mit einer Wellenlänge von 185 nm aussenden. Die Lichtenergie fördert die Bildung von OH-Radikalen durch Photolyse von Wasser. Die OH-Radikale reagieren mit der organischen Substanz im Wasser, was zur Oxidation in CO2 (Kohlendioxid) und H2O (Wasser) führt und somit effektiv zur Entfernung von TOC beiträgt.

Lesen Sie hier mehr über die TOC-Reduktion.

Die Zeit, die UV-Systeme benötigen, um Bakterien im Wasser abzutöten, variiert erheblich und hängt von Faktoren wie den Zielbakterien, der Intensität der Lampen sowie dem UV-Transmissionsgrad des Wassers ab. Alle relevanten Faktoren werden selbstverständlich berücksichtigt, um das optimale UV-System für Ihre Anforderungen auszuwählen.

Auch wenn die UV-Desinfektion einen äußerst effektiven Schutz gegen pathogene Mikroorganismen bietet, ist eine Vorfiltration vor dem UV-Behandlungsprozess oft notwendig.

Die Vorfiltration wird in zahlreichen Anwendungen eingesetzt, um größere Partikel und Feststoffe herauszufiltern, die einen Abschattungseffekt verursachen könnten. Tritt ein Abschattungseffekt auf, könnten potenziell schädliche Mikroorganismen nicht die notwendige Menge an UVC-Licht erhalten.

Der erforderliche Umfang der Vorbehandlung variiert stark, hängt jedoch letztlich davon ab, dass die UV-Strahlen alle Pathogene im durchströmenden Wasser „erreichen“ können. Je besser das Wasser vorbehandelt ist, desto weniger UV-Licht wird benötigt, was wiederum zu Energieeinsparungen führt. Für Umgebungen mit niedrigem UV-Transmissionsgrad bietet ULTRAAQUA mehrere Serien an, die für Energieeffizienz optimiert sind.

Das beste Material hängt von der Wasserquelle ab, die behandelt werden soll. Wenn die Umgebung aufgrund von Salzgehalt oder Luftfeuchtigkeit korrosiv ist, kann dies eine Herausforderung für die üblicherweise verwendeten Materialien von UV-Systemen aus Edelstahl darstellen.

Basierend auf 25 Jahren Erfahrung mit der Meerwasserdesinfektion in warmen und kalten Wasserumgebungen bietet ULTRAAQUA UV-stabilisierte Polypropylen-(PP)-Systeme an, die durch ihre korrosionsfreie Konstruktion für Anwendungen mit warmem Meerwasser geeignet sind.

Für andere Umgebungen, wie kaltes Meerwasser und Süßwasseranwendungen, ist elektropolierter Stahl eine Option. Dieser bietet durch interne Reflexion bis zu 30 % zusätzliche Energieeffizienz.

Für Schaltschänke ist Glasfaserverstärkter Kunststoff (GFRP) mit passiver oder aktiver Kühlung eine Möglichkeit, der das Innere der Schränke vor äußeren Einflüssen schützt.

Mitteldrucklampen (MP) verbrauchen mehr elektrische Energie pro Einheit der keimtötenden Lichtleistung im Vergleich zu Niederdrucklampen (LP). Darüber hinaus wandeln MP-Lampen in der Regel nur bis zu 15 % ihrer Eingangsleistung in nutzbares UV-C-Licht um, während LP-Lampen bis zu 40 % effizienter sein können.

UV-Systeme auf Basis der MP-Lampentechnologie haben jedoch Vorteile bei Anwendungen mit hohem Durchfluss, bei denen ein kleiner Platzbedarf und hohe Leistungsdichten erforderlich sind.

Die Entscheidung, welche Lampentechnologie verwendet werden soll, sollte auf den betrieblichen und konstruktiven Vorteilen basieren und die Eigenschaften der Lampen sowie insbesondere die standortspezifischen Bedingungen berücksichtigen.

Klicken Sie hier, um zu erfahren, wie Sie die richtigen UV-Lampen auswählen.

Die Anforderungen an die UV-Intensität variieren stark je nach Branche und Anwendung. Die Durchschnittswerte sind wie folgt:

• Kolibakterien, Legionellen, fäkale Bakterien, Streptokokken, Nematoden (Aalwürmer) und Hefen usw. – 3 – 40 (mJ/cm²)
• Pathogene Pilze wie Fusarium, Pithium, Phytophthora usw. – 30 – 120 (mJ/cm²)
• Viren wie Gurkenvirus, Olpidium, Cholera usw. – 60 – 250 (mJ/cm²)

In der Aquakulturindustrie umfassen UV-Dosen für häufige Krankheiten in der Aquakultur:

Bakteriell

• Aeromonas salmonicida – 5,0 mJ/cm²
• Aeromonas hydrophila – 5,0 mJ/cm²
• Flavobacterium psychrophilum – 126 mJ/cm²
• Vibrio salmonicida – 1,5 mJ/cm²
• Vibrio anguillarum – 4,0 mJ/cm²
• Pseudomonas fluorescens – 11,0 mJ/cm²
• Renibacterium salmonicida – 20,0 mJ/cm²
• Bakterielle Nierenerkrankung (BKD) – 60,0 mJ/cm²

Viral

• Infectious Salmon Anemia Virus (ISAV) – 10,0 mJ/cm²
• Infectious Pancreas Necrosis Virus (IPNV) – 250 mJ/cm²
• Nodavirus – 200 mJ/cm²
• Infectious Hematopoietic Necrosis Virus (IHNV) – 30,0 mJ/cm²
• Atlantischer Lachs-Paramyxovirus – 240,0 mJ/cm²
• Herz-Skelett-Muskulatur-Entzündung (HSMI) – 250,0 mJ/cm²
• Nervöser Nekrosevirus (NNV) – 70,0 mJ/cm²