Promieniowanie UV jest falą elektromagnetyczną o długościach w zakresie od 100 nm. do 400 nm. Zakres ten mieści się między promieniowaniem widzialnym (380 nm. – 780 nm.) a promieniowaniem rentgenowskim (10 pm. – 10 nm.). Promieniowanie UV zostało odkryte w 1801 roku przez Johanna Wilhelma Rittera oraz Williama Hyde’a Wollastona.

Rozróżnia się 3 zakresy promieniowania UV:

  • UV-C – długość fali 100 – 280 nm.,
  • UV-B – długość fali 280 – 315 nm.,
  • UV-A – długość fali 315 – 400 nm.

Promieniowanie UV dociera do ziemi jako promieniowanie słoneczne. Przenosi około 5 % całkowitej energii promieniowania słonecznego. Z czego około 95 % stanowi promieniowanie UV-A, 5 % UV-B, natomiast promieniowanie UV-C praktycznie nie dociera do ziemi. Jako, że jest ono falą o najniższej długości jest pochłaniane w atmosferze przez warstwę ozonową. Jest to jednak zakres promieniowania najbardziej szkodliwy dla organizmów żywych. Właściwość ta jest wykorzystywana do dezynfekcji wody, powietrza oraz powierzchni w szpitalach oraz przychodniach.

Dezynfekcja promieniami UV-C jest od wielu lat stosowana w medycynie oraz przemyśle spożywczym. Większość wód butelkowych jest właśnie w ten sposób dezynfekowana. Z tej metody często korzystają również przedsiębiorstwa wodociągowe. Metoda dezynfekcji promieniami UV-C często zastępuje chlorowanie oraz ozonowanie wody. Zdezynfekowana w ten sposób woda nie zmienia swoich właściwości fizycznych ani chemicznych. Nie jest też możliwe przedawkowanie promieniowania UV-C.

Promieniowanie ultrafioletowe wywołuje natychmiastową reakcję fotochemiczną  w kwasie dezoksyrybonukleinowym (DNA) oraz rybonukleinowym (RNA). Są to podstawowe kwasy, odpowiedzialne za życie wszystkich mikroorganizmów. Reakcja ta powoduje, że mikroorganizmy zostają zabite lub tracą możliwość rozmnażania się. Do najbardziej odpornych na działanie ultrafioletu organizmów należą pleśnie i grzyby. Mniej odporne są bakterie i wirusy. Aby dezynfekcja była skuteczna, woda musi być naświetlana przez odpowiednio długi czas. Zbyt krótkie naświetlanie może powodować mutacje mikroorganizmów. Działanie promieniowania UV polega wywoływaniu zmian w kwasach nukleinowych, głównie nukleotydach DNA. W bakteriach poddanych promieniowaniu UV powstają cytozyny, tyminy, mieszane dimery cytozowo-tyminowe oraz cytoza ulega hydracji. Normalny przebieg replikacji DNA jest więc zaburzony przez utworzony w łańcuchu dimer tyminy. W konsekwencji prowadzi to do zmiany struktury łańcucha i śmierci komórki.

 

Wszystkie te właściwości sprawiają, że dezynfekcja promieniami UV-C staje się niemal niezbędnym elementem nowoczesnej stacji odwróconej osmozy. Przepływowy system dezynfekcji UV-C chroni membrany osmotyczne uniemożliwiając dotarcie do nich jakimkolwiek bakteriom. Zapewnia to odpowiednio wysoka dawka promieniowania (ponad 2000 J/m2). Systemy odwróconej osmozy pozbawione dezynfekcji UV-C często miewają problemy z zatykaniem membran przez bakterie. Pomimo stosowania nawet wysokiej jakości filtrów wstępnych zawsze część bakterii przeniknie do membran. Nawet jeśli 99,9% zostanie zatrzymanych to pozostały 0,1% będzie zawierał ponad 8000 bakterii w ciągu doby. Należy tu wspomnieć, że bakterie mnożą się w tempie geometrycznym – z każdej bakterii powstają dwie nowe w ciągu 20 minut. Zatkanie membran przez bakterie uniemożliwi dalsze korzystanie z systemu odwróconej osmozy, do czasu umycia membran w specjalnych środkach chemicznych. Często jednak nawet ta operacja jest nieskuteczna i konieczna jest ich wymiana. Dlatego tak ważne jest aby woda przed samymi membranami została dostatecznie zdezynfekowana za pomocą promieniowania UV-C.