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在上期的综合解决方案中我们介绍了Ridder VitaLite的pH控制功能骑士Vitalite消毒机的pH控制 | Ridder Growing Solution的综合方案,这期我们来讨论一下紫外光是否会对螯合铁有影响。关于此话题,VitaLite的pH控制功能在此也发挥了重要作用!在讨论之前,我们先了解一下相关的知识背景。
骑士集团VitaLite消毒机 ——安全高效的低压紫外消毒系统
骑士Ridder VitaLite消毒机采用了低压紫外消毒技术,能够杀死排水中99.9%的病原体,避免其感染作物、影响收成,且不影响排水中的肥料成分,是最有效可靠的循环水处理方法。Ridder VitaLite 可确保种植户能安全重复地利用排水,在封闭式循环用水系统中,帮助种植户节约大量的水肥。
图1. 骑士集团消毒机Vitalite
铁是一种众所周知的微量营养元素,化学名称为“Fe”。植物在生长过程中需要非常少量的微量元素(范围从微克到毫克)。虽然所需数量微少,但这些微量元素对植物生长至关重要!仅缺少一种重要的微量元素就足以阻止植物生长。
铁通过吸收太阳的热量将能量吸引到叶子上并以此使叶片颜色变暗,从而使其吸收更多的能量,增加叶片的厚度。缺铁会导致作物出现幼叶失绿黄化,根伸长受阻等症状。
但是铁很难溶于水。为了使其溶解,铁需要被封装在其他物质中。螯合物通常可以完成这项工作。螯合铁的性质稳定,易溶于水,可以被植物高效吸收,快速补铁。
图2. 螯合物实际上是对铁的保护并使其可溶
螯合铁有几种不同的类型,其中包括有:EDDHMA,EDDHA,DTPA(最为常见),HEDTA,EDTA,不同类型的螯合铁适用的pH(酸碱度) 范围不同(供应商会提供此数据)。由下面的图表可以发现,这些pH范围的限制是十分严格的,尤其是上限。一旦pH高于上限,铁螯合物(和铁)将会消失......(不可逆转)
图3. 对于每种类型的铁螯合物,都有一个特定的pH适用范围
据研究表明,紫外灯(来自消毒系统)确实对铁螯合物有影响。但是,这取决于所使用的紫外系统的类型。瓦赫宁根大学(WUR)过去曾对此进行过调查。
中压及高压紫外灯
“At a dose of 277 MJ/cm2 the reduction in Fe-DTPA was 92%“ (Runia,WUR, 1992). “在277MJ / cm 2的光照下,Fe-DTPA降低了92%”(Runia,WUR,1992).
中高压灯具有:
- 功率高
- 灯泡温度高
因此,螯合物会从铁中撕裂,并且使铁在高温下溶化。这也同时导致了石英玻璃被污染的更严重。这就是为什么中压及高压灯比低压紫外灯可持续性更低的原因。
低压紫外灯
“When low-pressure lamps were tested, the rate ofFe-DTPA destruction was greatly reduced. At a dose of 250 MJ/cm2, only 20 to40% of the Fe-DTPA was destroyed” (Runia, WUR, 1993).
“在测试低压灯时,Fe-DTPA的破坏率大大降低。在250MJ / cm 2的光照下,仅20至40%的Fe-DTPA被破坏“(Runia,WUR,1993)。低压紫外灯的温度更低,并且只有254 nm波长的辐射。这使得只有一小部分的铁螯合物会被破坏。
另外我们还必须在此基础上考虑到排水百分比,在灌溉过程中大部分铁会被被植物吸收。对于低压紫外灯的消毒机来说,所有排水中的铁螯合物最终只有5%会消失,这个百分比几乎可以忽略不计。
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中压和高压紫外灯 |
低压紫外灯 (Ridder growing solution) |
功率 |
1000 –40000 瓦 |
11 - 600 瓦 |
UV-C 效率 |
10% |
30-40% |
灯泡温度 |
600-900oC |
40-90oC |
启动时间 |
1 - 5 分钟 |
1 - 5 分钟 |
灯使用寿命 |
4000 –6000 小时 |
8000 –16000 小时 |
铁螯合物减少 |
92% |
20% |
实际铁螯合物的减少。(如果我们排水量为25%) |
(100*25%)*92% = 23% 的铁螯合物将沉淀,显著的百分比 |
(100*25%)*20% = 5%的铁螯合物会被破坏,可忽略不计的百分比 |
结论 |
低效的 |
可持续发展的 |
低压紫外消毒系统除了对铁的螯合物破坏率大大降低以外,还有维护方便(仅仅使用酸液就可以完成清洁),节约能源,低能耗,高辐射输出等众多优势。
如果您也想使用紫外低压消毒技术,欢迎与我们联系,我们将为您量身定制最适用的水处理解决方案。