Desinfektionstekniker för vattenbruksvatten

Desinfektionstekniker för vattenbruksvatten

Desinfektionstekniker för vattenbruksvatten inkluderar vanligtvis flera metoder såsom ultraviolett (UV) sterilisering, ozondesinfektion och kemisk desinfektion. Idag kommer vi att introducera UV och ozon som två metoder för sterilisering och desinfektion. Denna artikel analyserar i första hand dessa metoder utifrån steriliseringsmekanismer och -egenskaper.

UV-sterilisering

Principen för UV-sterilisering involverar absorption av UV-ljusenergi av mikrobiella nukleinsyror, inklusive ribonukleinsyra (RNA) och deoxiribonukleinsyra (DNA). Denna absorption förändrar deras biologiska aktivitet, vilket leder till brytning av nukleinsyrabindningar och -kedjor, tvärbindning i nukleinsyrorna och bildandet av fotoprodukter, vilket förhindrar mikrobiell replikation och orsakar dödlig skada. UV-ljus kategoriseras i UVA (315~400nm), UVB (280~315nm), UVC (200~280nm) och vakuum UV (100~200nm). Bland dessa kan UVA och UVB nå jordens yta genom ozonskiktet och molntäcket. UVC, känd som UV-C desinfektionsteknik, uppvisar den starkaste steriliseringseffekten.

Effektiviteten av UV-sterilisering beror på dosen av UV-strålning som tas emot av mikroorganismerna, såväl som faktorer som UV-utgångsenergi, lamptyp, ljusintensitet och användningstid. UV-bestrålningsdos hänvisar till mängden specifik våglängds UV som krävs för att uppnå en viss bakterieinaktiveringshastighet. Högre doser ger högre desinfektionseffektivitet. UV-sterilisering är fördelaktigt på grund av dess starka bakteriedödande kraft, snabba verkan, brist på kemiska tillsatser, frånvaro av giftiga biprodukter och enkel användning. UV-sterilisatorer använder vanligtvis rostfritt stål som huvudmaterial, med högrent kvartsrör och högpresterande UV-kvartslampor, vilket säkerställer lång livslängd och pålitlig prestanda. Importerade lampor kan ha en livslängd på upp till 9000 timmar.

Ozon Desinfektion

Ozon är en potent oxidant, och dess steriliseringsprocess involverar biokemiska oxidationsreaktioner. Ozonsterilisering fungerar genom tre former: (1) oxiderande och nedbrytande enzymer i bakterier som använder glukos, och därigenom deaktiverar bakterier; (2) direkt interagera med bakterier och virus, störa mikrobiell metabolism och orsaka död; och (3) att gå in i celler genom cellmembran, verka på yttre membranlipoproteiner och inre lipopolysackarider, vilket leder till bakteriell upplösning och död. Ozonsterilisering är bredspektrum och lytisk, eliminerar effektivt bakterier, sporer, virus, svampar och kan till och med förstöra botulinumtoxin. Dessutom sönderfaller ozon snabbt till syre eller enstaka syreatomer på grund av dess dåliga stabilitet. Enstaka syreatomer kan rekombineras för att bilda syremolekyler, vilket förbättrar vattenbrukets syresättning utan att lämna några giftiga rester. Således anses ozon vara ett idealiskt, icke-förorenande desinfektionsmedel.

Även om ozon har effektiva steriliseringsmöjligheter, kan överdriven användning skada vattenbruksdjur. Studier av Schroeder et al. visa att ozon, när det används på rätt sätt, effektivt kan ta bort nitrat och gula föroreningar, och när det används med skumseparering kan det minska bakteriell spridning. Överanvändning kan dock generera mycket giftiga oxidanter. Silva et al. betona också att även om ozon förbättrar vattenkvalitetsstabiliteten och sjukdomsdämpning i vattenbruk, kan dess genotoxiska effekter skada cellintegriteten i vattenlevande organismer, vilket leder till hälsoproblem och minskad avkastning. Därför är det avgörande inom vattenbruket att använda ozon på ett snabbt, uppmätt, säkert och reglerat sätt, att genomföra strikta åtgärder för att förhindra överdriven användning och minska ozonutsläpp för att undvika luftföroreningar.