UV-kiirgusel on kolm lainepikkust: UV-A, UV-B ja UV-C ning just sellel viimasel piirkonnal, lühilaine UV-C-l, on desinfitseerimiseks idanevad omadused. Luminofoorlampi meenutav madala rõhuga elavhõbekaarlamp tekitab UV-valgust vahemikus 254 manomeetrit (nm). Nm on miljard meetrit (10^-9 meetrit). Need lambid sisaldavad elementaarset elavhõbedat ja inertgaasi, näiteks argooni, UV-edastatavas torus, tavaliselt kvartsis. Traditsiooniliselt on enamik elavhõbedakaare UV-lampe olnud nn madalrõhu tüüpi, sest need töötavad suhteliselt madala elavhõbeda osalise rõhu, madala üldise aururõhu (umbes 2 mbar), madala välistemperatuuri (50-100oC) ja väikese võimsuse korral. Need lambid kiirgavad peaaegu monokromaatilist UV-kiirgust lainepikkusel 254 nm, mis on optimaalses vahemikus UV-energia neeldumiseks nukleiinhapete poolt (umbes 240–280 nm).
Viimastel aastatel on kaubanduslikult kättesaadavad keskmise rõhuga UV-lambid, mis töötavad palju suurema rõhu, temperatuuri ja võimsusega ning kiirgavad laia spektrit kõrgemat UV-energiat vahemikus 200–320 nm. Koduse joogivee UV-desinfitseerimiseks kodumajapidamise tasandil on madalrõhulambid ja -süsteemid siiski täiesti piisavad ja isegi eelistatud keskmistele survelampidele ja -süsteemidele. Seda seetõttu, et nad töötavad väiksema võimsuse, madalama temperatuuri ja madalamate kuludega, olles samal ajal väga tõhusad desinfitseerimisel rohkem kui piisavalt vett igapäevaseks kasutamiseks. Oluline nõue UV-desinfitseerimiseks lambisüsteemidega on kättesaadav ja usaldusväärne elektriallikas. Kuigi madala rõhu all olevate elavhõbeda UV-lampide desinfitseerimissüsteemide võimsusnõuded on tagasihoidlikud, on need olulised lambi tööks vee desinfitseerimiseks. Kuna enamikku mikroorganisme mõjutab kiirgus umbes 260 nm, on UV-kiirgus idanemistegevuseks sobivas vahemikus. On UV-lampe, mis toodavad kiirgust vahemikus 185 nm, mis on efektiivsed mikroorganismide puhul ja vähendavad ka vee orgaanilise süsiniku kogusisaldust. Tüüpilise UV-süsteemi puhul läbib umbes 95 protsenti kiirgusest kvartsklaasist varruka ja töötlemata vette. Vesi voolab õhukese kilena lambi kohal. Klaashülss on ette nähtud lambi hoidmiseks ideaalsel temperatuuril umbes 104 °F.
UV-kiirgus (kuidas see toimib)
UV-kiirgus mõjutab mikroorganisme, muutes rakkude DNA-d ja takistades paljunemist. UV-töötlus ei eemalda veest organisme, vaid inaktiveerib need. Selle protsessi tõhusus on seotud kokkupuuteaja ja lambi intensiivsusega ning üldiste veekvaliteedi parameetritega. Kokkupuuteaeg on esitatud kui "mikrovatt-sekundid ruutsentimeetri kohta" (uwatt-sec/cm^2) ning USA tervishoiu- ja inimteenuste ministeerium on kehtestanud UV-desinfitseerimissüsteemide minimaalse ekspositsiooni 16 000 μwatt-sec/cm^2. Enamik tootjaid pakub lambi intensiivsust 30 000-50 000 μwatt-sec/cm^2. Üldiselt hävitatakse näiteks coliformbakterid 7000 μwatt-sek/cm^2 juures. Kuna lambi intensiivsus väheneb aja jooksul kasutamisel, on UV-desinfitseerimise edukuse võtmeks lambi vahetus ja nõuetekohane eeltöötlus. Lisaks peaksid UV-süsteemid olema varustatud hoiatusseadmega, mis hoiatab omanikku, kui lambi intensiivsus langeb alla idanevusvahemiku. Järgnev annab kiiritusaja, mis on vajalik täielikult erinevate mikroorganismide inaktiveerimiseks alla 30 000 μwatt-sek/cm^2 uv 254 nm annuse
Ainuüksi kasutamisel ei paranda UV-kiirgus vee maitset, lõhna ega selgust. UV-valgus on väga tõhus desinfitseerimisvahend, kuigi desinfitseerimine võib toimuda ainult seadme sees. Vees ei ole jääkdesinfitseerimist, et inaktiveerida baktereid, mis võivad ellu jääda või mida võib sisse viia pärast seda, kui valgusallikas on vee läbinud. Hävitatud mikroorganismide protsent sõltub UV-valguse intensiivsusest, kokkupuuteajast, toorvee kvaliteedist ja seadmete nõuetekohasest hooldusest. Kui materjal koguneb klaasvarrukale või osakeste koormus on suur, väheneb valguse intensiivsus ja ravi tõhusus. Piisavalt suurte annuste korral inaktiveeritakse kõik veekaudu levivad enterilised patogeenid UV-kiirgusega. Mikroobide resistentsuse üldine järjekord (kõige vähem kuni enamik) ja vastavad UV-annused ulatuslike (>99,9%) inaktiveerimine on: vegetatiivsed bakterid ja algloomade parasiidid Cryptosporidium parvum ja Giardia lamblia väikestes annustes (1-10 mJ/cm2) ning enteraalsed viirused ja bakteriaalsed eosed suurtes annustes (30-150 mJ/cm2). Enamik madala rõhuga elavhõbedalambi UV-desinfitseerimissüsteeme suudab kergesti saavutada UV-kiirguse annuseid 50–150 mJ/cm2 kvaliteetses vees ja seega tõhusalt desinfitseerida peamiselt kõiki vee kaudu levivaid patogeene. Lahustunud orgaanilised ained, nagu looduslik orgaaniline aine, teatavad anorgaanilised solutid, nagu raud, sulfitid ja nitritid, ning hõljuvad ained (tahked osakesed või hägusus) neelavad UV-kiirgust või kaitsevad mikroobe UV-kiirguse eest, mille tulemuseks on väiksemad UV-doosid ja väiksem mikroobide desinfitseerimine. Teine mure madalamate UV-kiirguse annustega mikroobide desinfitseerimise pärast on bakterite ja teiste rakumik mikroobide võime parandada UV-põhjustatud kahjustusi ja taastada nakkavus, nähtus, mida tuntakse reaktivatsioonina.
UV inaktiveerib mikroobe peamiselt nukleiinhapete keemiliselt muutmise teel. UV-kiirgusest tingitud keemilisi kahjustusi saab siiski parandada raku ensümaatiliste mehhanismidega, millest mõned ei sõltu valgusest (tume remont) ja teised vajavad nähtavat valgust (fotoretuatsioon või fotoreaktivatsioon). Seetõttu nõuab vee optimaalse UV-desinfitseerimise saavutamine piisava UV-doosi andmist, et tekitada nukleiinhappe kahjustusi ja seeläbi ületada või ületada DNA parandamise mehhanismid.
