化合物和化學藥劑對紫外線消毒器效果的影響

    由于紫外線消毒器價格低、消毒效果好且不產生有害的消毒副產物等優點，紫外消毒技術在自來水工藝中的運用近些年來越來越受重視。尤其在針對賈第蟲和隱孢子蟲方面，紫外線消毒技術被證實具有很好的處理效果。石家莊凌卓環保設備有限公司通過對混凝絮凝后的水質分析，研究紫外線消毒技術在自來水工藝中運用的影響因素。結果表明：化學水質參數（比如：pH,，溫度， 堿度，總無機碳等）不對其效果產生影響；而濁度>3NTU時會明顯降低UV的消毒效果，懸浮物質的存在降低了污水紫外線消毒器紫外線穿透率，從而使滅活效果降低。此外水處理化學藥劑和紫外燈套管的結垢也被認為對污水紫外線消毒器消毒效果影響嚴重。
　　而美國環保署（USEPA）的關于飲用水處理系統中紫外消毒應用的調查也只限于濁度低于1NTU的進水。因此本文將更進一步的了解濁度以及其他化合物對紫外線消毒影響的原理和條件，以便于更好的應用紫外消毒技術。
    水中化合物和水處理化學藥劑對紫外線消毒器消毒影響：
　　總體來說，大多數水處理化學藥劑不吸收紫外線，它們對紫外線穿透率的影響可以忽略。Cushingetal.研究了大量水處理化學藥劑包括：鋁離子，氨，磷酸鹽，氫氧化物，二價鐵離子，都對紫外線穿透率沒有影響，但是有幾種化學劑被他認為會減少紫外線穿透率：
　　1）三價鐵離子是紫外線消毒器系統中的重要影響參數，其極易形成保護層附于微生物表面，又有很強的紫外線吸收能力，將會極大程度上消減紫外線穿透率。但是三價鐵離子只存在于低溶解氧的水中，因此濾后水中的三價鐵離子含量很低。
　　2）高錳酸鹽具有很強的紫外線吸收能力，不過一般而言高錳酸鹽被投加到的源水中去除水中的異臭異味，在過濾后的水中含量不高。
　　3.石英燈管結垢
　　影響紫外線消毒器消毒效果的另一個重要因素是石英燈管表面的積聚的有機物和無機物結垢。紫外燈裝在石英套管內并與水體隔開，潔凈石英套管在波長為253.7nm的紫外線穿透率不應小于90％。紫外燈石英套管與水體接觸，接觸面會結垢。之前的研究表明燈管結垢一般和進水的硬度，以及水中的金屬物質含量（如：鐵離子）有關，水中的膠體和鐵含量高時，因紫外燈管外套石英管表面帶負電荷，會吸引水中的陽離子(Ca,Mg,Fe)而在其表面結垢，水的硬度影響可吸收紫外光的金屬化合物的溶解度而在表面生成碳酸鹽結垢，這會極大地影響紫外線的穿透率。所以選擇結垢水中時不需要綜合考慮，才能確定紫外線消毒器功率和紫外線消毒器價格。 
    燈管結垢速度的快慢的取決于水質以及燈管類型，Mackeyetal.研究證明總硬度低于140mg/L，鐵離子含量低于0.1mg/L時，傳統燈管清洗方案（清洗頻率為1次/15分鐘到1次/1小時）既可以消除燈管結垢對紫外線消毒器消毒效果的影響。多個相關研究證實選擇中壓紫外線消毒器所提供的紫外線強度和燈管溫度足夠應對大多數有機物結垢問題。當然中壓紫外線消毒器價格遠高于低壓紫外線消毒器價格，同時中壓紫外線消毒器的中壓紫外線殺菌燈管壽命遠低于低壓紫外線消毒器的低壓紫外線殺菌燈的價格，所以紫外線消毒器廠家多采用低壓高強度紫外線殺菌燈來降低紫外線消毒器價格和保證紫外線消毒器消毒效果。
　　控制和解決影響紫外線消毒器消毒效果的方法
　　飲用水處理系統中添加過濾系統（如：沙濾池），過濾系統能很好的去除大多數影響紫外線消毒器消毒效果的因素，如懸浮顆粒，金屬離子等，而濾后水的濁度一般認為不會超過1NTU，其對紫外線的影響可以忽略不計。
　　紫外燈管的清洗分為人工清洗、在線機械清洗、在線機械加化學清洗等，在線機械加化學清洗被認為是zui有效的清洗方式，清洗燈管的藥劑一般為檸檬酸或磷酸。清洗后的紫外線穿透率將恢復到原先的98%。
　　影響紫外線消毒器消毒效果因素的總結
　　1）在飲用水處理系統中，懸浮顆粒和微生物的結合體被認為是主要的影響因素。懸浮顆粒的大小和它與微生物的相互作用都一定程度上影響了了紫外線的穿透率。
　　2）水處理化學藥劑如三價鐵離子和高錳酸鹽都很大程度上消弱了紫外線的消毒效果，但是在濾后水中，他們的含量很低，作用可忽略不計。
　　3）石英燈管結垢在也是重要影響因素，其結垢的速度取決于水質的控制和燈管的選擇。
　　4）通過增加過濾系統和按時清洗紫外燈管可以有效地改善這些影響因素，以便于更有效的應用紫外線消毒器消毒系統。