Comment la lumière ultraviolette désinfecte l’eau ?

La désinfection de l’eau par la lumière ultraviolette est une option intéressante pour éliminer la contamination microbiologique. Cette technologie utilise le rayonnement dans la région UV pour causer des dommages irréversibles à l’ADN des micro-organismes, les empêchant ainsi de se reproduire et garantissant la sécurité biologique de l’eau.

Voici un texte explicatif pour démontrer les différentes sources de lumière et leur classification, la différence entre les principales sources de lumière UV et le mécanisme d’inactivation des micro-organismes.

Les principaux composants d’un système de désinfection UV

Comprendre les composants d’un système de désinfection par UV courant peut s’avérer utile pour acquérir une compréhension complète du fonctionnement des systèmes UV. Chacun de ces éléments a un rôle important à jouer dans le processus de désinfection.

Lampes UV

Les lampes UV sont le cœur du système UV. Elles émettent une lumière ultraviolette UV-C pour inactiver les micro-organismes. Une exposition suffisante à la lumière UV permet d’inactiver les micro-organismes. En fonction du défi que représente le traitement de l’eau, une lampe ultraviolet désinfection basse pression ou moyenne pression peut être utilisée.

Manchons en quartz

Les manchons en quartz permettent aux lampes UV de faire leur travail en protégeant la lampe de l’eau. Pour éviter l’encrassement au fil du temps, le nettoyage des manchons en quartz peut être intégré afin de maintenir les manchons en quartz toujours propres, ce qui permet aux lampes UV de conserver des performances presque maximales.

Réacteur

C’est dans le réacteur que se déroule le processus de désinfection par UV. Les lampes travaillent pour détruire les micro-organismes pendant la circulation de l’eau dans la chambre. En fonction du défi que représente le traitement de l’eau, le matériau du réacteur peut être en acier inoxydable (SS), en polypropylène (PP) ou en polyéthylène haute densité (PEHD).

Types de lampes UV

Les principaux types de lampes utilisées pour générer des ondes dans le spectre UV utilisent de la vapeur de mercure et sont divisés en deux classes principales : les lampes à basse pression (BP) et les lampes à moyenne pression (MP).

Les lampes basse pression émettent environ 85 % de leur lumière à une longueur de 253,7 nm et sont considérées comme monochromatiques. Les lampes à moyenne pression sont dites polychromatiques parce qu’elles émettent tout au long du spectre électromagnétique dans la gamme comprise entre 185 et 1367 nm.

Les lampes MP ont un effet germicide plus faible que les lampes LP. Mais, en raison de leur émission d’énergie plus élevée, les lampes MP émettent environ 4 à 10 fois l’effet germicide causé par les lampes LP. Des émissions plus importantes impliquent des réacteurs plus petits pour obtenir l’effet germicide désiré.

Mécanisme d’inactivation pour la désinfection de l’eau

L’énergie transportée par les photons est absorbée par les acides nucléiques présents dans la structure de l’ADN. Cette absorption d’énergie provoque la rupture des liaisons entre les nucléotides, suivie d’une recombinaison entre les bases pyrimidiques.

Le type de recombinaison qui endommage le plus la structure de l’ADN, avec pour conséquence l’inactivation du micro-organisme, est la dimérisation entre thymines adjacentes. Ces dommages à l’ADN empêchent les micro-organismes de se reproduire, ce qui entraîne la désinfection de l’eau.

Il faut assurer le dosage idéal du rayonnement pour empêcher la structure de l’ADN de se réparer, ce qui est possible lorsque l’on utilise des réacteurs sous-dimensionnés ou surchargés pour un débit donné.

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