新一代紫外線消毒技術(shù)及紫外線消毒器的特點(diǎn)

 引言

近20年以來,紫外線消毒技術(shù)及紫外線消毒器市場發(fā)展很快。紫外線消毒技術(shù)能夠滿足工業(yè)和水處理行業(yè)的節(jié)能降耗的要求,、低成本,對環(huán)境無害。隨著紫外線消毒技術(shù)及紫外線消毒器設(shè)備在水廠中廣泛的應(yīng)用,*每天有超過三十億升水的處理量,這證明了紫外線技術(shù)已經(jīng)不再是一種“新興"技術(shù),而是一項(xiàng)被工程師廣泛采用的用于保護(hù)人類健康的技術(shù)。

幾乎所有紫外線技術(shù)企業(yè),如博生(Ber-son),海諾威(Hanovia),特潔安(Trojan)和威德高(Wedeco),他們都隸屬于一些綜合性的產(chǎn)業(yè)、財(cái)務(wù)集團(tuán),例如豪邁(Halma),丹納赫(Danaher)和飛力(ITT)。這些集團(tuán)在穩(wěn)定市場的同時,能提供專業(yè)的產(chǎn)品系列,這就意味著這些子公司必須產(chǎn)生或保持利潤,由此證實(shí)前期并購?fù)顿Y的正確性。相應(yīng)的紫外線標(biāo)準(zhǔn)的制定和新型紫外線消毒器反應(yīng)器設(shè)計(jì)的認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)都表明該技術(shù)將轉(zhuǎn)變?yōu)橹髁鲬?yīng)用技術(shù)。在過去20年,紫外線消毒設(shè)備實(shí)現(xiàn)了兩位數(shù)的銷售增長,*紫外線消毒設(shè)備產(chǎn)品總的年銷售額很快將超過40億人民幣(約5.5億美元)。

 新一代紫外線消毒技術(shù)及新一代紫外線消毒器的特點(diǎn)

利用流體力學(xué)軟件建模的方法,大大提高了商對產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)品性能的控制能力,使他們對自己的產(chǎn)品更有信心。紫外線消毒器系統(tǒng)的選型也不再神秘,因?yàn)樯棠芘c設(shè)計(jì)師共同合作,zui終能更加地預(yù)計(jì)在不同水質(zhì)和流速條件下的處理級別和能力。紫外線消毒設(shè)備商們很快就能利用該工具來優(yōu)化紫外線消毒器反應(yīng)器內(nèi)的紫外線劑量,同時減小能耗。在商開發(fā)和改良反應(yīng)器之后,他們采用一系列的認(rèn)證協(xié)議來驗(yàn)證設(shè)計(jì),如歐洲的DVGW和NORM認(rèn)證(飲用水),以及NWRI認(rèn)證(廢水),美國的USE-PA認(rèn)證。在今后幾年內(nèi),市場將會出現(xiàn)性能更為優(yōu)化的反應(yīng)器。

傳統(tǒng)紫外線技術(shù)及紫外線消毒器設(shè)備也會得到進(jìn)一步的改進(jìn)。中壓燈及其中壓紫外線消毒器會在效率、壽命和功率方面得到提高,與石英套管的有機(jī)結(jié)合可使燈管壽命超過12000h。這種技術(shù)結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積小,特別是在需要改建翻新或要求對適應(yīng)套管自動清洗時,會受到設(shè)計(jì)師和使用者們的青睞。低壓高強(qiáng)燈管的輸出功率也會進(jìn)一步提高,將能達(dá)到1kW,這樣會大大降低系統(tǒng)的占地面積和簡化維護(hù)工作。對于低壓紫外線消毒器而言,燈管的布置是一個相當(dāng)重要的問題,因?yàn)橐惶椎蛪鹤贤饩€消毒器設(shè)備需要使用上千根的低壓紫外線燈管。

新的紫外線光源,如發(fā)光二極管(LED)被稱為未來技術(shù)。LED的優(yōu)點(diǎn)在于它們能將所有的電能集中到260～262nm之間,并且具有很高的功效和很長的使用壽命(據(jù)報(bào)道超過100000h),因?yàn)樽陨淼狞c(diǎn)光源,所以它們不會受到傳統(tǒng)圓柱形設(shè)計(jì)的局限。這項(xiàng)頗具前景的技術(shù)也存在著在燈管功率驅(qū)動上的缺陷,因此這項(xiàng)技術(shù)還停留于概念階段。其他燈管類型中,例如激態(tài)分子燈,它的優(yōu)點(diǎn)在于無汞,不需要預(yù)熱,但目前此項(xiàng)技術(shù)仍受到功效低和整流器成本高的限制。而且,激態(tài)分子燈常常比它們要替代的產(chǎn)品更具毒性。

紫外線強(qiáng)度感應(yīng)器也在過去的十年中得到了很大提升,現(xiàn)在已經(jīng)有了穩(wěn)定可靠、的殺菌感應(yīng)器以及一個完善的認(rèn)證體系。另外,感應(yīng)器、流量表和其他監(jiān)控設(shè)備的數(shù)據(jù)可以幫助商改善控制系統(tǒng)和優(yōu)化設(shè)備的性能。他們也可以通過操作平臺與控制中心的操作人員進(jìn)行。越來越多的微生物D10值被人們所了解,并且這個列表隨時都在更新。zui顯著的是,研究已確認(rèn)了紫外線消毒器只要很低劑量的紫外線就能消滅隱孢子蟲(Cryptosporidium)和賈第鞭毛蟲(Giardia),但是也發(fā)現(xiàn)了幾種具有*D10值的病毒。隨著紫外線技術(shù)應(yīng)用的更新,會有更多的微生物被加進(jìn)到現(xiàn)有的D10值列表中。

復(fù)活反應(yīng)是紫外線技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的一個重要關(guān)注點(diǎn)———一些微生物在其DNA受紫外線照射后可以作用于受損部分并完成修復(fù)過程。DNA的修復(fù)過程可能發(fā)生在封閉(暗)的系統(tǒng)中,也可能發(fā)生在有光的開放系統(tǒng)中(光復(fù)活反應(yīng))。紫外線劑量和紫外線燈的類型能決定復(fù)活反應(yīng)是否能進(jìn)行,低壓(單一波長)紫外線燈會比中壓(多波長)紫外線燈更易產(chǎn)生光復(fù)活，也就是說低壓紫外線消毒器比中壓紫外線消毒器光復(fù)活現(xiàn)象更嚴(yán)重。在光復(fù)活領(lǐng)域需要進(jìn)行更多的研究努力,在今后5年中很可能會有新的進(jìn)展。

還有大量關(guān)于紫外線消毒的研究正在進(jìn)行中,尤其是如何去除水中以下常見的物質(zhì),比如氯,溴化物,硝酸鹽,臭氧,自然有機(jī)物和鐵。普通的紫外線消毒劑量不能明顯去除以上物質(zhì)。對更多的水中外來元素的研究也在進(jìn)行中。