Sinaran UV mempunyai tiga zon panjang gelombang: UV-A, UV-B, dan UV-C, dan inilah wilayah terakhir, gelombang pendek UV-C, yang mempunyai sifat kuman untuk pembasmian kuman. Lampu busur merkuri bertekanan rendah yang menyerupai lampu pendarfluor menghasilkan cahaya UV dalam julat 254 manometer (nm). Nm ialah satu bilion meter (10 ^ -9 meter). Lampu ini mengandungi unsur merkuri dan gas lengai, seperti argon, dalam tiub pemancar UV, biasanya kuarza. Secara tradisinya, kebanyakan lampu UV busur merkuri telah disebut" tekanan rendah GG; jenis, kerana mereka beroperasi pada tekanan separa merkuri yang rendah, tekanan wap keseluruhan rendah (kira-kira 2 mbar), suhu luaran rendah (50-100oC) dan daya rendah. Lampu-lampu ini memancarkan sinaran UV hampir monokromatik pada panjang gelombang 254 nm, yang berada dalam julat optimum untuk penyerapan tenaga UV oleh asid nukleik (sekitar 240-280 nm).
Dalam beberapa tahun kebelakangan ini lampu UV tekanan sederhana yang beroperasi pada tekanan, suhu dan tahap kuasa yang jauh lebih tinggi dan memancarkan spektrum tenaga UV yang lebih tinggi antara 200 dan 320 nm telah tersedia secara komersial. Walau bagaimanapun, untuk pembasmian kuman UV dari air minuman di rumah pada tahap isi rumah, lampu dan sistem tekanan rendah sepenuhnya memadai dan lebih disukai daripada lampu dan sistem tekanan sederhana. Ini kerana mereka beroperasi pada daya yang lebih rendah, suhu yang lebih rendah, dan biaya yang lebih rendah sementara sangat efektif dalam membasmi kuman lebih dari cukup air untuk keperluan rumah tangga setiap hari. Keperluan penting untuk pembasmian kuman UV dengan sistem lampu adalah sumber elektrik yang tersedia dan boleh dipercayai. Walaupun keperluan kuasa sistem pembasmian kuman lampu UV merkuri tekanan rendah adalah sederhana, ia sangat penting untuk operasi lampu untuk membasmi kuman air. Oleh kerana kebanyakan mikroorganisma dipengaruhi oleh radiasi sekitar 260 nm, sinaran UV berada dalam julat yang sesuai untuk aktiviti kuman. Terdapat lampu UV yang menghasilkan radiasi dalam lingkungan 185 nm yang berkesan pada mikroorganisma dan juga akan mengurangkan jumlah kandungan karbon organik (TOC) air. Untuk sistem UV khas, kira-kira 95 peratus sinaran melalui sarung kaca kuarza dan masuk ke dalam air yang tidak dirawat. Air mengalir sebagai filem nipis di atas lampu. Lengan kaca direka untuk menjaga lampu pada suhu ideal sekitar 104 ° F.
Sinaran UV (Bagaimana Ia Berfungsi)
Sinaran UV mempengaruhi mikroorganisma dengan mengubah DNA dalam sel dan menghalang pembiakan. Rawatan UV tidak menyingkirkan organisma dari air, tetapi hanya mematikannya. Keberkesanan proses ini berkaitan dengan masa pendedahan dan intensiti lampu serta parameter kualiti air umum. Masa pendedahan dilaporkan sebagai" microwatt-seconds per sentimeter persegi" (uwatt-sec / cm ^ 2), dan Jabatan Kesihatan dan Perkhidmatan Manusia AS telah menetapkan pendedahan minimum 16,000 µwatt-sec / cm ^ 2 untuk sistem pembasmian kuman UV. Sebilangan besar pengeluar memberikan intensiti lampu 30,000-50,000µwatt-sec / cm ^ 2. Secara amnya, bakteria coliform, misalnya, dihancurkan pada 7,000 µwatt-sec / cm ^ 2. Oleh kerana intensiti lampu menurun dari masa ke masa dengan penggunaan, penggantian lampu dan perlakuan awal yang tepat adalah kunci kejayaan pembasmian kuman UV. Di samping itu, sistem UV harus dilengkapi dengan alat peringatan untuk memberi amaran kepada pemiliknya apabila intensiti lampu jatuh di bawah julat kuman. Berikut ini memberi masa penyinaran yang diperlukan untuk mematikan sepenuhnya pelbagai mikroorganisma di bawah 30,000 µwatt-sec / cm ^ 2 dos UV 254 nm
Digunakan sendiri, sinaran UV tidak meningkatkan rasa, bau, atau kejernihan air. Cahaya UV adalah pembasmi kuman yang sangat berkesan, walaupun pembasmian kuman hanya boleh berlaku di dalam unit. Tidak ada sisa pembasmian kuman di dalam air untuk mematikan bakteria yang dapat bertahan hidup atau mungkin diperkenalkan setelah air melewati sumber cahaya. Peratusan mikroorganisma yang musnah bergantung pada intensiti cahaya UV, masa hubungan, kualiti air mentah, dan penyelenggaraan peralatan yang betul. Sekiranya bahan menumpuk pada penutup kaca atau beban zarah tinggi, intensiti cahaya dan keberkesanan rawatan akan berkurang. Pada dos yang cukup tinggi, semua patogen enterik melalui air tidak aktif oleh sinaran UV. Susunan umum rintangan mikroba (dari yang paling sedikit) dan dos UV yang sesuai untuk ketidakaktifan yang luas (GG gt; 99.9%) adalah: bakteria vegetatif dan parasit protozoa Cryptosporidium parvum dan Giardia lamblia pada dos yang rendah (1-10 mJ / cm2) dan virus enterik dan spora bakteria pada dos tinggi (30-150 mJ / cm2). Sebilangan besar sistem desinfeksi UV lampu merkuri bertekanan rendah dapat dengan mudah mencapai dos sinaran UV 50-150 mJ / cm2 dalam air berkualiti tinggi, dan oleh itu membasmi kuman pada dasarnya semua patogen bawaan air. Walau bagaimanapun, bahan organik terlarut, seperti bahan organik semula jadi, zat terlarut bukan organik tertentu, seperti besi, sulfit dan nitrit, dan bahan terampai (zarah atau kekeruhan) akan menyerap sinaran UV atau melindungi mikrob dari sinaran UV, mengakibatkan dos UV yang lebih rendah dan pembasmian kuman mikroba berkurang. Keprihatinan lain mengenai membasmi kuman mikroba dengan dos sinaran UV yang lebih rendah adalah kemampuan bakteria dan mikrob selular lain untuk memperbaiki kerosakan yang disebabkan oleh UV dan memulihkan jangkitan, fenomena yang dikenali sebagai pengaktifan semula.
UV melumpuhkan mikrob terutamanya dengan mengubah asid nukleik secara kimia. Walau bagaimanapun, luka kimia yang disebabkan oleh UV dapat diperbaiki dengan mekanisme enzimatik selular, beberapa di antaranya bebas dari cahaya (pembaikan gelap) dan yang lain memerlukan cahaya yang dapat dilihat (photorepair atau photoreactivation). Oleh itu, untuk mencapai pembasmian kuman UV secara optimum memerlukan penyediaan dos UV yang mencukupi untuk menyebabkan tahap kerosakan asid nukleik yang lebih tinggi dan dengan itu mengatasi atau mengatasi mekanisme pembaikan DNA.
