Khử trùng bằng tia cực tím (UVC) - Lựa chọn vật liệu cho ao và hồ cá trong hơn

Đối với những người đam mê ao và hồ cá tìm kiếm chất lượng nước trong lành, việc khử trùng bằng tia UV-C mang đến một giải pháp hiệu quả chống lại sự nở rộ của tảo và sự phát triển của vi khuẩn. Tuy nhiên, việc lựa chọn vật liệu phù hợp chứng minh là rất quan trọng đối với hiệu quả của hệ thống.

Bức xạ cực tím tồn tại trong ba dải chính với các đặc tính riêng biệt:

• UV-A (315-400 nm): Xuyên sâu nhất nhưng lại thiếu hiệu quả diệt khuẩn
• UV-B (280-315 nm): Khả năng khử trùng một phần với các rủi ro về sức khỏe
• UV-C (100-280 nm): Kiểm soát vi sinh vật hiệu quả nhất thông qua việc phá vỡ DNA

Bước sóng 254 nm thể hiện hiệu suất diệt khuẩn tối ưu, trung hòa hiệu quả các vi sinh vật đồng thời giảm thiểu mức tiêu thụ năng lượng.

Mặc dù polymethyl methacrylate (PMMA) mang lại độ trong suốt tuyệt vời cho ánh sáng khả kiến, nhưng các công thức tiêu chuẩn lại thể hiện sự hấp thụ UV-C gần như hoàn toàn. Ngay cả các phần mỏng (dưới 5mm) cũng chặn hơn 99% bức xạ 254 nm quan trọng, khiến việc khử trùng không hiệu quả.

Sự hấp thụ này xảy ra vì cấu trúc phân tử của PMMA cộng hưởng với bước sóng UV-C, chuyển đổi năng lượng thành nhiệt thay vì truyền.

• Yêu cầu chứng nhận của nhà sản xuất về khả năng truyền UV-C
• Thông thường cho thấy khả năng truyền thấp hơn so với các lựa chọn thay thế bằng thạch anh
• Có thể bị suy giảm nhanh chóng do tiếp xúc với tia UV

Thạch anh silica nóng chảy thể hiện hiệu suất vượt trội cho các ứng dụng UV-C:

• Truyền hơn 90% bức xạ 254 nm
• Duy trì tính toàn vẹn cấu trúc dưới sự phơi nhiễm tia UV kéo dài
• Chống lại sự suy giảm hóa học từ việc xử lý nước

Độ tinh khiết cao của silicon dioxide trong vật liệu ngăn chặn sự hấp thụ tia UV, mặc dù các đặc tính cơ học của nó đặt ra những thách thức trong quá trình chế tạo, đòi hỏi các kỹ thuật chuyên biệt.

Các hệ thống xử lý nước bằng tia UV-C hiệu quả yêu cầu:

• Tính toán chính xác liều lượng UV (cường độ × thời gian phơi nhiễm)
• Che chắn thích hợp để ngăn ngừa phơi nhiễm cho con người
• Bảo trì thường xuyên bao gồm thay thế đèn
• Tối ưu hóa tốc độ dòng chảy cho các vi sinh vật mục tiêu

Các giao thức an toàn phải giải quyết khả năng gây tổn thương giác mạc và bỏng da của tia UV-C, với các thiết kế bao vây và hệ thống cảnh báo phù hợp.