Bewertung der Wirksamkeit und Sicherheit der mikrobiellen Inaktivierung von LED-Modulen mit tiefem UV-C in Wasseraufbereitungsgeräten

Einleitung und Ziel: Wassersicherheit ist für die öffentliche Gesundheit von entscheidender Bedeutung. Trotz kommunaler Behandlung bleiben Endverteilungspunkte, Haushaltslagersysteme und Point-of-Use-Geräte (POU) anfällig für die Verbreitung von Krankheitserregern und die Bildung von Biofilmen, was zu einer Sekundärverschmutzung führt, die herkömmliche Methoden oft nicht eindämmen können. Die UV-C-LED-Technologie, die tiefes ultraviolettes Licht (260–280 nm) aussendet, bietet eine quecksilberfreie, ozonfreie und chemikalienfreie Lösung für eine wirksame mikrobielle Inaktivierung. Diese Studie bewertet die Wirksamkeit und Sicherheit eines tiefen UV-C-LED-Moduls, das für die Endwasserreinigung entwickelt wurde.

Methoden: Die Tests wurden in Übereinstimmung mit dem Sanitary Standard for Hygienic Safety and Function Evaluation on Treatment Devices of Drinking Water (PRC) durchgeführt. Die Gesamtzahl der coliformen Keime wurde gemäß GB/T 5750.12-2023 analysiert und der Escherichia coli-Bakteriophage MS2 wurde mit der EPA-Methode 1602 nachgewiesen. Das Modul wurde bei einer konstanten Flussrate von 4,0 l/min bei kontrollierten Umgebungstemperaturen (22,0–23,0℃) evaluiert.

Ergebnisse: Das UV-C-LED-Modul mit einer Nennleistung von 4 l/min zeigte eine überlegene Desinfektionsleistung. Anfangskonzentrationen von Escherichia coli 8099 (3,5×105 KBE/ml) und Escherichia coli

Der Bakteriophage MS2 (1,6 × 105 KBE/ml) wurde im Abwasser auf 0 KBE/ml reduziert. Es wurden keine Ozonrückstände festgestellt und sensorische Untersuchungen bestätigten keinen Geruch oder Verunreinigungen. Alle Wasserqualitätsindikatoren entsprachen den relevanten nationalen Trinkwasserstandards.

Schlussfolgerung: Diese Studie bestätigt, dass die UV-C-LED-Technologie unter dynamischen Strömungsbedingungen (4,0 l/min) effektiv eine vollständige Inaktivierung hochkonzentrierter Indikatorbakterien und viraler Surrogate erreicht, ohne Ozon oder sensorische Verschlechterung hervorzurufen. Diese Ergebnisse liefern empirische Belege für die Zuverlässigkeit der Festkörper-Tiefen-UV-Desinfektion bei der Minderung der Sekundärverschmutzung und bieten eine nachhaltige, quecksilber- und chemikalienfreie Sicherheitsbarriere für Terminalwasserversorgungssysteme.

Schlüsselwort: UV-C-LED-Wasseraufbereitungsgeräte Escherichia coli Bakteriophage MS2