小型節能飲用水紫外線消毒器的研究

紫外線應用于飲用水殺菌有安全、殺菌廣譜、不改變水的嗅味，無有害副產物，設備維護簡單方便，費用低廉等特點，因而越來越受到各國的重視。中小型飲用水紫外線消毒器是飲用水紫外線消毒行業里蓬勃發展的一枝，其受歡迎的主要原因是：

紫外線飲用水消毒可以在供水管網的末端或者用戶家中用中小型紫外線消毒器對即將飲用的水進行消毒；

此外，有些地區的人們還習慣于從湖泊，江河或水井中直接汲取地表水作為飲用水，如果能對這些水在飲用前消毒，將更有利于人的健康。目前，商用中小型消毒器種類繁多，技術成熟，但其結構不利于紫外能量的充分利用，造成能量浪費。

本文針對這個弊端，以實際應用為著眼點，著力于節能型中小型飲用水紫外線消毒器的研發，主要做了以下工作： 

對已有的節能型環形燈管紫外線消毒器從結構上進行改進設計，加工制作了半圓形燈管消毒器。

對該消毒器內的紫外強度進行了計算和分析，得出其內部紫外強度分布較均勻的結論，有利于能量的利用，應有節能效果。

對該消毒器的殺菌能力進行了模擬計算，并對消毒器的實際消毒能力進行實驗測試，證明該消毒器利用紫外能量的能力是用于比較的商用消毒器的1.94倍，有節能效果。 完成拋物線反光罩消毒器的理論分析和設計。

對該消毒器內的紫外強度也進行了計算和分析，計算結果說明其內部紫外強度分布較均勻，有利于節能。對該消毒器的殺菌能力進行了模擬計算，結果顯示水流在該消毒器內獲得的紫外劑量也較均勻。

對消毒器的實際消毒能力進行實驗測試，證明該消毒器利用紫外能量的能力是用于比較的商用消毒器的1.89倍，有節能效果，而且實驗結果顯示該消毒器還應有進一步的節能潛力，更換額定功率低的紫外線燈管再對消毒器進行研究更合理。

此外，通過觀察實驗現象和分析結果，總結出飲用水紫外線消毒器實驗的一些特點和規律，主要有：對于結構一定的消毒器，當消毒器的實驗流量和消毒器的殺菌能力相匹配時，流量是決定消毒器殺菌率的zui主要因素；當實驗流量相應于消毒器的消毒能力相對較小時，細菌學實驗細菌計數精度的影響上升為影響殺菌率的主要因素。因此，為得到穩定的實驗結果，應在*種情形下進行飲用水紫外線消毒器的實驗研究。 

紫外線消毒器能產生全波段的紫外線，不僅有良好的消毒效果，還具備降解游泳池水中的化合氯（氯胺）和三鹵甲烷等附屬作用，能有效提高游泳池水質；而且具備低能耗、低成本、無二次污染、對環境無害等優點，是替代傳統氯消毒的理想工藝之一。

對比于傳統的氯消毒，紫外線有許多無法媲美的優點：

1）強殺菌性。殺菌效率高、殺菌速度快，對常見的細菌、病毒的殺滅作用一般在幾秒的時間內即可完成。

2）殺菌的廣譜性高。對所有的細菌和病毒都能殺滅，能夠*滅活抗氯性微生物組織，例如嗜肺軍團菌、大腸桿菌、假單胞菌、隱孢子蟲、阿米巴蟲和細菌等，紫外線通過破壞這些微生物的DNA和DNA修復酶來達到滅活效果。

3）在消毒過程中不會產生有毒及有害副產物，不改變被消毒水的成分和性質，對水體和周圍環境不產生二次污染；降低氯的投放量，降低余氯，使泳池水中的氯含量降低，減少了消毒副產品，令泳池環境更健康。

4）紫外線具備降解化合氯的能力，包括一氯胺、二氯胺、三氯胺等，這樣有效杜絕了致癌物質三鹵甲烷（THMs）的產生，杜絕了化合氯對人體的影響。在減少泳池中刺鼻氣味的同時，有效的改善了游泳者嬉戲和運動環境，并且大大提升了泳池工作人員的工作環境。

5）紫外線消毒技術占地面積小、運行安全、可靠、維修簡單、費用低。可見，紫外線消毒具有率殺菌、廣譜性殺菌、無污染、運行安全可靠等優點，并且不會形成有毒副產物，因而目前工程應用也越來越多。

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