凌卓技術(shù)：污水紫外線消毒器降解水中TOC

水中TOC,即總有機(jī)碳（Total Organic Carbon），水中的有機(jī)物質(zhì)的含量，以有機(jī)物中的主要元素一碳的量來(lái)表示，稱為總有機(jī)碳。去除TOC的污水紫外線消毒器就是對(duì)水中TOC進(jìn)行處理的設(shè)備，它是利用185nm波長(zhǎng)的紫外燈管直接照射純水，此時(shí)水中TOC與光子直接碰撞的幾率很低，此時(shí)靠水中TOC雜質(zhì)直接吸收185nm紫外光光子能量再分解并形成CO2逸出從而得到降解是很困難的，所以我們一般認(rèn)為利用污水紫外線消毒器的185nm波長(zhǎng)的紫外光降解水中TOC時(shí)，波長(zhǎng)為185nm紫外光先與水作用，引起水的均裂反應(yīng)，其反應(yīng)式如下：

H2O→H++HO-①            H2O→H++HO-+eaq- ②

從上面的反應(yīng)式可以得出污水紫外線消毒器的185nm紫外光照射水時(shí)，在185nm紫外光所能照射的范圍內(nèi)可以產(chǎn)生中間體HO-、H+和eaq-（水合電子）。這些活性中間體再與水中有機(jī)物發(fā)生親核、親電和電子轉(zhuǎn)移反應(yīng)，引起水中有機(jī)物的降解和礦化，并使其TOC濃度降低，達(dá)到降解水中TOC作用。

波長(zhǎng)小于200nm的紫外線能有效分解水中的有機(jī)微粒，特別是低分子量的污染物，比如總有機(jī)碳（TOCs）。在這些波長(zhǎng)范圍內(nèi)，紫外線通過(guò)兩種方式起作用：*種是紫外線的能量直接分解有機(jī)物內(nèi)部的化學(xué)鍵，叫做直接光解；第二種是水分子的光解，分離出帶電羥基OH-同樣對(duì)有機(jī)物有分解作用。  

降低TOC在離子交換供水系統(tǒng)中特別重要。在離子交換供水系統(tǒng)中，有時(shí)錧方藥典規(guī)定的有機(jī)物水平很可能達(dá)不到。  

使用紫外線減少TOC的另外一個(gè)優(yōu)勢(shì)就是，降解TOC的紫外線消毒器也能產(chǎn)生高強(qiáng)度波長(zhǎng)為254nm的紫外線，從而提供了相應(yīng)的紫外線消毒器消毒。

脫氯作用  

許多制藥廠的水源采用市政供水。50多年來(lái)，余氯被廣泛應(yīng)用于對(duì)水的消毒。當(dāng)氯被加入水中，與水中自然形成的腐殖酸、富里酸和其他物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，就形成了三鹵甲烷化合物（THMs）。由于某些三鹵甲烷化合物已被證實(shí)對(duì)實(shí)驗(yàn)室動(dòng)物有致癌作用，所以一些監(jiān)管機(jī)構(gòu)，比如美國(guó)環(huán)境總署（USEPA），就針對(duì)三鹵甲烷設(shè)定了個(gè)人飲用水污染物的zui大限值。（自1979年以來(lái)，美國(guó)環(huán)境總署規(guī)定水中的三鹵甲烷的zui大限值為100ppb）另外，由于氯的特性，會(huì)對(duì)凈化水設(shè)備，例如反滲透膜和DI樹(shù)脂設(shè)備造成損壞。因此，氯一旦完成了其消毒功能，就必須去除掉。  

至今，有兩種脫氯法使用，一種是粒狀活性炭（GAC）過(guò)濾器，另一種是添加中性化學(xué)物質(zhì)，比如亞硫酸氫鈉和偏亞硫酸鈉。這兩種方法有各自的優(yōu)點(diǎn)，但它們也有許多嚴(yán)重的缺點(diǎn)。粒狀活性炭過(guò)濾器因其自身多孔狀特性和飽含營(yíng)養(yǎng)的環(huán)境，很容易變成一個(gè)細(xì)菌的滋生地。脫氯化學(xué)物質(zhì)比如亞硫酸氫鈉，通常在反滲透膜之前的位置加入，一方面提供細(xì)菌滋生所需的條件，另一方面會(huì)導(dǎo)致生物膜的產(chǎn)生。另外，這些化學(xué)物質(zhì)處理起來(lái)具有危險(xiǎn)性，而且還會(huì)出現(xiàn)因人為失誤而造成過(guò)量投加或不足量投加的危險(xiǎn)。飲用水紫外線消毒器的紫外線技術(shù)在脫氯方面的應(yīng)用日益流行，它有效避免了粒狀活性炭過(guò)濾器或者化學(xué)方法的缺點(diǎn)，并能夠有效去除游離氯和氯化合物，去除余氯、殺菌雙劍合并。

污水紫外線消毒器和飲用水紫外線消毒器的波長(zhǎng)在180-400nm的紫外線能產(chǎn)生將游離氯分離生成鹽酸的光化反應(yīng)。分解游離氯的峰值波長(zhǎng)180nm-200nm，而分解氯化合物（mono-、di-、tri-氯化合物）的峰值波長(zhǎng)范圍245nm-365nm。  

用于脫氯的紫外線消毒器的紫外線用量的多少取決于氯的總含量、游離氯和化合氯之間的比率，有機(jī)物的背景值以及余氯的預(yù)期的目標(biāo)濃度。根據(jù)以上參數(shù)就能核算出紫外線消毒器價(jià)格成本。