foodjx導(dǎo)讀: 紫外線殺菌燈工作原理
目前能夠輸出足夠的UVC強(qiáng)度用于工程消毒的只有人工汞(合金)燈光源。紫外線殺菌燈燈管是由石英玻璃制成,汞燈根據(jù)點(diǎn)亮后的燈管內(nèi)汞蒸氣壓的不同和紫外線輸出強(qiáng)度的不同,分為三種:低壓低強(qiáng)度汞燈、中壓高強(qiáng)度汞燈和低壓高強(qiáng)度汞燈。殺菌效果是由微生物所接受的照射劑量決定的,同時(shí),也受到紫外線的輸出能量,與燈的類型,光強(qiáng)和使用時(shí)間有關(guān),隨著燈的老化,它將喪失30%-50%的強(qiáng)度。紫外照射劑量是指達(dá)到一定的細(xì)菌滅活率時(shí),需要特定波長紫外線的量:照射劑量(J/m2)=照射時(shí)間(s)×UVC強(qiáng)度(W/m2)照射劑量越大,消毒效率越高,由于設(shè)備尺寸要求,一般照射時(shí)間只有幾秒,因此,燈管的UVC輸出強(qiáng)度就成了衡量紫外光消毒設(shè)備性能zui主要的參數(shù)。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(xiàn)光復(fù)活現(xiàn)象,即病菌不能被*殺死,當(dāng)從渠道中流出接受可見光照射后,重新復(fù)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(dāng)UVC輸出強(qiáng)度和照射時(shí)間一定時(shí),透光率的變化將造成微生物實(shí)際接受劑量的變化。
大多數(shù)紫外線裝置利用傳統(tǒng)的低壓紫外燈技術(shù),也有一些大型水廠采用低壓高強(qiáng)度紫外燈系統(tǒng)和中壓高強(qiáng)度紫外燈系統(tǒng),由于產(chǎn)生高強(qiáng)度的紫外線可能使燈管數(shù)量減少90%以上,從而縮小了占地面積,節(jié)約了安裝和維修費(fèi)用,并且使紫外線消毒法對水質(zhì)較差的出水也適用。注意事項(xiàng):
?。?)一些國產(chǎn)不合格的紫外線燈不能提供剩余的消毒能力,當(dāng)處理水離開反應(yīng)器之后,一些被紫外線殺傷的微生物在光復(fù)活機(jī)制下會(huì)修復(fù)損傷的DNA分子,使細(xì)菌再生。因此,要進(jìn)一步研究光復(fù)活的原理和條件,確定避免光復(fù)活發(fā)生的zui小紫外線照射強(qiáng)度、時(shí)間或劑量。
?。?)石英套管外壁的清洗工作是運(yùn)行和維修的關(guān)鍵。當(dāng)污水流經(jīng)紫外線消毒器時(shí),其中有許多無機(jī)雜質(zhì)會(huì)沉淀、粘附在套管外壁上。尤其當(dāng)污水中有機(jī)物含量較高時(shí)更容易形成污垢膜,而且微生物容易生長形成生物膜,這些都會(huì)抑制紫外線的透射,影響消毒效果。因此,必須根據(jù)不同的水質(zhì)采用合理的防結(jié)垢措施和清洗裝置,開發(fā)研制具有自動(dòng)清洗功能的紫外線消毒器。
(3)目前國產(chǎn)紫外燈執(zhí)行直管型石英紫外線低壓汞消毒燈的國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),燈的zui大功率為4W,且有效壽命一般為1000~3000h,而進(jìn)口低壓燈管的有效運(yùn)行時(shí)間可達(dá)8000~12000h,中壓燈管也可達(dá)5000~6000h。相比之下,使用國產(chǎn)燈管會(huì)增加維修費(fèi)用,因此,研制生產(chǎn)壽命長的紫外燈或直接引進(jìn)*的紫外燈生產(chǎn)技術(shù)是目前亟待解決的問題。
?。?)在我國目前污水廠紫外消毒系統(tǒng)招標(biāo)中,有些污水廠由于大量工業(yè)污水的導(dǎo)入,使得排放的污水色度加深,但招標(biāo)文件中的污水紫外透射率參數(shù)仍采用國外提供的數(shù)值,造成與國內(nèi)污水實(shí)際情況差別很大,為將來紫外設(shè)備的運(yùn)行達(dá)到消毒要求,留下了難以克服的障礙。
中國環(huán)速集團(tuán)從事水處理設(shè)備生產(chǎn)多年,該集團(tuán)水處理項(xiàng)目的負(fù)責(zé)人表示,目前世界各地有8000多家使用紫外線水處理工藝的城市污水處理廠和自來水廠,而這一數(shù)據(jù)也在不斷刷新,這與紫外消毒的自身優(yōu)勢是分不開的。紫外線能較經(jīng)濟(jì)地解決兩蟲(隱孢子蟲、賈第蟲)問題。國外一般采用生飲水,水中隱孢子蟲的存在、人們對水安全認(rèn)識(shí)的提高以及有關(guān)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的制定成為近幾年紫外消毒在市政飲用水廠得到大規(guī)模應(yīng)用的主要原因(紫外可以殺死隱孢子蟲),中國目前新的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)也已將隱孢子蟲和賈第蟲列入。過紫外線消毒的污水可以在很多領(lǐng)域再利用,以實(shí)現(xiàn)污水資源化。將其用于灌溉農(nóng)田、林地和草坪等可避免化學(xué)消毒劑對植物的損傷;用于地下水回灌可以防止微生物對化學(xué)消毒劑產(chǎn)生適應(yīng)性而再度繁殖造成的地層堵塞。隨著對紫外線
消毒機(jī)理的深入研究、紫外線技術(shù)的不斷發(fā)展以及消毒裝置在設(shè)計(jì)上不斷完善,紫外線消毒法有望成為代替?zhèn)鹘y(tǒng)氯化消毒的主要方法之一。