影響紫外線殺菌效果的因素

【摘要】大多數(shù)紫外線裝置利用傳統(tǒng)的低壓紫外燈技術(shù)，也有一些大型水廠采用低壓高強(qiáng)度紫外燈系統(tǒng)和中壓高強(qiáng)度紫外燈系統(tǒng)，由于產(chǎn)生高強(qiáng)度的紫外線可能使燈管數(shù)量減少90%以上，從而縮小了占地面積，節(jié)約了安裝和維修費(fèi)用，并且使紫外線消毒法對(duì)水質(zhì)較差的出水也適用。

【關(guān)鍵詞】紫外線，殺菌，效果      

1、強(qiáng)射強(qiáng)度與照射時(shí)間：

紫外線燈照射強(qiáng)度越低, 殺菌效果越差, 強(qiáng)度低于70Lw.cm2時(shí),即使照射60min, 對(duì)細(xì)菌芽胞的殺滅率亦不能達(dá)到合格要求。紫外線燈照射劑量隨照射強(qiáng)度增強(qiáng)而增加, 當(dāng)照射劑量相等時(shí), 不同照射強(qiáng)度的殺菌效果相近1～3。故消毒技術(shù)規(guī)范規(guī)定, 用于紫外線消毒燈管的照射強(qiáng)度不應(yīng)低于70Lw.cm2, 在消毒物不詳或要?dú)缍喾N病毒和細(xì)菌時(shí), 照射劑量不應(yīng)低于100Lw·s.cm2。

而紫外線燈管照射強(qiáng)度受電壓、溫度、照射距離、照射角度等影響, 同時(shí)還要注意燈管的清潔及使用壽命。實(shí)驗(yàn)表明, 電壓每下降10V紫外線燈強(qiáng)度下降15～20Lw.cm2, 電壓在190V以下, 紫外線燈不能工作; 在電壓220V條件下, 室溫0～40℃范圍內(nèi),紫外線照射強(qiáng)度隨室溫增高而上升。

例如, 燈管溫度由27℃下降到4℃時(shí), 輸出量下降60%～80% 。在電壓為190～240V , 室溫為16～35 ℃時(shí), 紫外線照射強(qiáng)度與電壓、室溫呈線性關(guān)系Y=-325. 12+ 2.014 X1+ 0.72X24,5。紫外線照射強(qiáng)度與距離的關(guān)系是:E=97.72., 紫外線照射的有效距離是0.7～2.4m。在紫外線燈兩端垂線外側(cè), 隨角度增加紫外線強(qiáng)度顯著衰減,在紫外線外側(cè)中心線附近為0。故紫外線消毒時(shí),采用多盞燈且互呈直角來(lái)抵消暗區(qū)6,7。

2、微生物的類(lèi)型：

    各種微生物對(duì)紫外線的耐受力不同。真菌孢子對(duì)紫外線的耐受力zui強(qiáng), 細(xì)菌芽胞次之, zui差的是繁殖體型微生物。一般細(xì)菌芽胞較其繁殖體耐受力強(qiáng)2～ 7 倍。在同一種的不同菌株間、同一菌種的不同培養(yǎng)物和不同代之間對(duì)紫外線的抵抗力亦有差異。

3、微生物的數(shù)量、懸浮載體及有機(jī)物影響：

    實(shí)驗(yàn)證明染菌量愈多,所需照射紫外線劑量愈大。細(xì)菌附于粉塵懸浮在空氣中要比在菌液氣溶膠中的抵抗力強(qiáng), 因?yàn)樽贤饩€穿透力很差, 空氣塵埃能吸收紫外線而降低殺菌率,當(dāng)空氣中含有塵粒800～900個(gè).cm3時(shí), 殺菌效能可降低20%～30% ;蛋白胨、雞蛋、牛乳、血液、血清等的存在均可增強(qiáng)微生物對(duì)紫外線的抵抗力, 因?yàn)樵贒NA 或二甲基胸腺嘧啶溶液中加入有機(jī)溶劑可使堿基去堆積, Wacker等研究了不同有機(jī)溶劑對(duì)形成胸腺嘧啶二聚體的影響, 發(fā)現(xiàn)非極性愈大, 二聚化作用愈小。

4、溫度的影響：

    多數(shù)微生物（除微球菌屬外） 在低溫時(shí)對(duì)紫外線輻射是很敏感的, 因?yàn)樵诖藯l件下, 胸腺嘧啶二聚體的數(shù)量明顯減少, 胸腺嘧啶光產(chǎn)物的累積將影響微生物的修復(fù); 而且溫度變化還影響紫外線的強(qiáng)度。溫度過(guò)高或過(guò)低均會(huì)影響消毒效果, 一般溫度以20～40℃為宜7, 也有人認(rèn)為以10～ 25 ℃為宜。

5、濕度的影響：

    濕度對(duì)紫外線殺菌的影響尚無(wú)一致看法。Ri2leyr 認(rèn)為, 相對(duì)濕度在60%～ 70% 以上, 微生物的殺滅率急劇下降, zui適為40%～ 60% , 超過(guò)80% 甚至反有激活作用。相對(duì)濕度由33% 增至56% 時(shí), 殺菌效能可減少到原有的1.3。另有人認(rèn)為濕度對(duì)殺菌率的影響可能表現(xiàn)在三方面: ①由于相對(duì)濕度高, 使空氣中顆粒增大, 在采樣時(shí)易于捕獲, 使殺菌效果呈表面上降低。②顆粒增大使輻射穿透細(xì)胞減弱, 因而殺滅效果降低。③相對(duì)濕度60%～ 70% 時(shí), 空氣中細(xì)菌含水為30 g.100 g 菌體, 此量稱(chēng)臨界含水量。紫外線輻射能傳遞能破壞細(xì)菌大分子的共軛關(guān)系, 這種作用易發(fā)生在臨界含水量和失水的細(xì)菌中, 所以, 一般高濕條件下紫外線殺菌效率較低。肌醇及一些復(fù)合物對(duì)微生物氣溶膠的保護(hù)作用正是由于它們代替了細(xì)菌失去的結(jié)合水。

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