紫外線消毒器—紫外線殺菌器—紫外線消毒設備

前言

在人們的生活水平日益提高，對健康用水的需求也快速增加的今天，*仍然有12億人口無法獲得安全的飲用水供應。未經處理過的水可能導致一系列嚴重的疾病，據聯合國統計，發展中國家約80%的疾病和死亡都是由于不健康飲用水所導致。紫外線消毒器—紫外線殺菌器—紫外線消毒設備，解決了健康用水這一世界性難題。現將紫外線消毒器—紫外線殺菌器—紫外線消毒設備，產品的性能、特點、功能、及在水處理中的運用進行簡單介紹。1. 紫外線消毒器—紫外線殺菌器—紫外線消毒設備的設計原理

在實際中，紫外線消毒器—紫外線殺菌器—紫外線消毒設備應用和設計主要考慮以下3種因素：

A 有效輻射劑量（Heff）

有效輻射劑量是時間和有效輻照度的乘積（輻照度是殺菌的主要貢獻）。然而，輻射劑量受其本身穿透介質能力的限制。穿透能力取決于吸收系數大小，對于固體，表面將吸收所有輻射；對于水，視其純凈度而言，光輻射被吸收90%前能相應穿透幾毫米到幾微米不等。

B這些輻射可能導致的危害

殺菌輻射能導致結膜炎和皮膚紅斑，所以人類不能在超過所規定zui大值的輻射下受照。換句話說，要在設計殺菌裝置時就將此考慮在內。

UV殺菌可用于所用三態物質即氣體（空氣），液體（主要為水）和工藝達到吸收系數很小的固體（表面）。然而，通過使用“薄膜技術"和環路設計（使產品循環），即使在一些吸收系數不理想的情況下，也取得了巨大成功。

C 光源

提高低壓光源的燈電流以獲得相同管長的更高光輸出，但以降低紫外輻射效率為代價（紫外瓦特/輸入瓦特）；這是由于自吸收的增加及溫度的影響。在燈中使用汞齊替代純汞可以減少上述溫度的影響。HOK光源，中氣壓汞燈，比低壓光源產生更多的UV-C紫外輻射，但效率也更低。

2. 紫外線消毒器—紫外線殺菌器—紫外線消毒設備紫外線殺菌的特點

紫外線凈化法比傳統的鑢氣消毒有*的*性。鑢氣消毒會在水中形成一種鑢的化合物，這是一種致癌物，而且鑢氣濃度高時也會有一種味道，如果喝生水，會明顯地聞到這股怪味。現在水消毒還有一種方法：臭氧。臭氧也能殺菌，但其濃度高時，臭氧分解的時間就要延長，很可能就會經近距離管道輸送到居民房內。臭氧水據說能美容、洗菜，但不能喝，而且其味道難聞。如果濃度降低，殺菌能力又要減弱。此外臭氧消毒還要防止泄漏。

紫外線殺菌消毒燈不需要添加任何化學品，添加化學品常常使水中有一種不好的味道或氣味，甚至這種化學品本身也可能有危害，例如鑢可能與水里的有機物質起反映，形成有潛在致癌威脅的鑢仿。而且化學品發揮作用需要一段時間，水使用之前如果沒有與化學品充分混合，其有效性就會受限。此外，在有些情況下，微生物能夠對某些特定的化學品產生耐性或免疫性。而采用UVC輻射消毒就不會出現這些情況。

一個典型的完整過濾裝置具有多層結構，包括一個UV光源和一個傳統的機械過濾器。通常由過濾系統專業商將合適的UVC燈管集成在完整的過濾裝置中。一個完整過濾裝置有多級凈化結構，除了UVC燈管本身，還有一個傳統的機械過濾層，用于去除固體雜質，以及一個活性炭過濾層，用于去除帶有不良味道和氣味的生物物質和芬芳化學品等其他雜質。

3. 紫外線消毒器—紫外線殺菌器—紫外線消毒設備的實際應用

3.1紫外線消毒器—紫外線殺菌器—紫外線消毒設備的使用方法

水處理（water treatment）從處理對象分，它包括廢水處理、城市供水處理、飲用水處理、純凈水處理、養殖場水處理；從原理上分，有消毒、殺菌、光分解降解及其它光化反應；從使用紫外線殺菌燈的方法來分，有直接把燈放入水中，稱為浸沒式；紫外線燈放入套管里使用，稱為過流式。（紫外線消毒器—紫外線殺菌器—紫外線消毒設備目前主要采用的就是這種過流式的方法。）

4.1.1過流式紫外線消毒器—紫外線殺菌器—紫外線消毒設備

過流式的設備工作原理是這樣的：經水泵產生壓力的一定流速的水流流過能透紫外的石英套管外圍，紫外線燈產生的254nm紫外線對水進行消毒、殺菌。其特點是水流流速很快，一般在石英外套流過的時間為不超過1秒，因此要求殺菌燈的紫外線強度是很高的，一般要求在表面強度超過30000uw/cm2。要產生如此高的紫外線強度，需選用高強度大功率的紫外線殺菌燈。如果仍然想通過延長時間來提高消毒效果，那么一般選用較長的燈，做較長的設備，或在不銹鋼外壁上處理成渦流旋轉式結構，來延長水流過的時間。

4.1.2 浸沒式紫外線消毒器—紫外線殺菌器—紫外線消毒設備　 

與過流式相比，浸沒式結構簡單。紫外線殺菌燈直接放在水中，這種方法可用于流動的動態水，也可用于靜態水。這種處理方法要注意燈管有可能由于意外情況發生破裂；長時間處理，燈管表面會被水中藻類等污染物覆蓋，將嚴重影響紫外線透出。對不同對象的水體進行消毒，主要要了解水質變動情況和水對紫外線的透過率。

4.2紫外線消毒器—紫外線殺菌器—紫外線消毒設備應用前景及領域

紫外線消毒器—紫外線殺菌器—紫外線消毒設備不僅紫外光波透過率高、壽命長、凈化空氣時產生負氧離子，同時，還能殺滅有害細菌和病毒高達99.99%。

盡管紫外線殺菌燈可以應用在各方各面并能達到多種目的，它的應用領域主要可概括為以下幾個方面：1、空氣消毒2、 HVAC冷卻旋管3、家庭用水4、工業飲用水5、工藝用水 (飲料)6、廢水7、半導體和IC業8、游泳池、溫泉、水族館、 魚塘，另外可應用于啤酒飲料、水處理、空調、消毒柜、醫院動態無菌室、病房等。

5.小結

長期以來，宏觀和微觀環境中的污染一直備受人們的關注。而目前對污染減少的問題已形成了一個產業，包括改良技術以減少初級污染、次級污染以及物理、生物、化學方式的清潔。而在這些技術中使用紫外線消毒器—紫外線殺菌器—紫外線消毒設備不僅起到殺菌作用，而且還是種的殺菌方法，它將可能是zui為節能的技術。

目前國內研究、和應用污水紫外線消毒器—紫外線殺菌器—紫外線消毒設備還是比較少。天津大學的顧平等人以天津紀莊子污水處理廠的深度處理出水為研究對象，進行了靜態和動態試驗，確定了紫外線劑量與細菌存活率之間的關系，并設計出能產生紊流的紫外線消毒 器，石家莊凌卓環保設備有限公司研制的封閉式消毒器可處理100～500m3/h水量，并且在游泳池的循環水消毒中已有應用，模塊化敞開式消毒器可根據用戶需求具體設計安裝。煙臺市套子灣污水廠的深度處理采用了敞開式紫外線消毒工藝，使污水可以被重復的利用起來，在一定程度上緩解了污水處理問題，目前運行狀況良好。

殺菌效果是由微生物所接受的照射劑量決定的，同時，也受到紫外線的輸出能量，與燈的類型，光強和使用時間有關，隨著燈的老化，它將喪失30%-50%的強度。紫外照射劑量是指達到一定的細菌滅活率時，需要特定波長紫外線的量：體現在照射時間與強度照射劑量越大，消毒效率越高，由于設備尺寸要求，一般照射時間只有幾秒，因此，燈管的UVC輸出強度就成了衡量紫外光消毒設備性能zui主要的參數。在城市污水消毒中，一般平均照射劑量在300J／m2以上。低于此值，有可能出現光復活現象，即病菌不能被*殺死，當從渠道中流出接受可見光照射后，重新復活，降低了殺菌效果。殺菌效率要求越高，所需的照射劑量越大。影響微生物接受到足夠紫外光照射劑量的主要因素是透光率(254nm處)，當UVC輸出強度和照射時間一定時，透光率的變化將造成微生物實際接受劑量的變化。

紫外線殺菌燈殺菌技術體現出的優點

大多數紫外線消毒器—紫外線殺菌器—紫外線消毒設備利用傳統的低壓紫外燈技術，也有一些大型水廠采用低壓高強度紫外線消毒器的紫外燈系統和中壓紫外線消毒器的高強度紫外燈系統，由于產生高強度的紫外線可能使燈管數量減少90%以上，從而縮小了占地面積，節約了安裝和維修費用，并且使紫外線消毒法對水質較差的出水也適用。

紫外線消毒器—紫外線殺菌器—紫外線消毒設備殺菌技術的廣泛運用在一定程度上為污水的有效處理提供了便利，而且在一定程度上節約了成本，使得處理后的污水得以重復利用，體現出了環保節能的作用。