紫外線殺菌技術，在水處理過程中如何應用？
發(fā)布時間：2016-04-02 20:08:20 人氣：0
利用紫外線殺滅水生傳染病菌的優(yōu)點已經(jīng)得到廣泛確認。其實，工業(yè)界是最早使用這項技術的先驅之一。今天，幾乎所有的工業(yè)都將紫外線技術應用到水處理系統(tǒng)中，包括食品和飲料業(yè)、制藥業(yè)、化妝品業(yè)、保健品業(yè)、制造業(yè)、高技術產(chǎn)業(yè)等等。殺菌消毒是紫外線技術在水和廢水領域中的主要應用。與此同時，工業(yè)界還將此技術應用在其他許多方面，其中包括消除臭氧、降低總有機碳（TOC）、液體糖消毒、降解氯氣、表面和空氣以及冷卻塔消毒等。本文將對紫外線在工業(yè)界的一些用途進行簡要的概述。
紫外線殺菌主要是利用254納米波長的紫外線光。此波長的紫外線光，即使是在微量的紫外線投射劑量下，也可以破壞一個細胞的生命核心——DNA，因此阻止細胞再生,喪失再生能力使細菌變得無害，從而達到滅菌的效果。象所有其它紫外線應用技術一樣，這種系統(tǒng)的規(guī)模取決于紫外線的強度（照射器的強度和功率）和接觸時間（水、液體、或空氣暴露在紫外線下的時間長短）。
紫外線殺菌主要是利用254納米波長的紫外線光。此波長的紫外線光，即使是在微量的紫外線投射劑量下，也可以破壞一個細胞的生命核心——DNA，因此阻止細胞再生,喪失再生能力使細菌變得無害，從而達到滅菌的效果。象所有其它紫外線應用技術一樣，這種系統(tǒng)的規(guī)模取決于紫外線的強度（照射器的強度和功率）和接觸時間（水、液體、或空氣暴露在紫外線下的時間長短）。
在很多高技術和實驗室裝置中，有機物會妨礙高純度水的生產(chǎn)。有很多方法可以把有機物從水中清除掉，較常用的方法包括使用活性炭和反滲透。波長較短的紫外線（185納米）也可以有效地降低總有機碳量（值的一提的是這些放射器也產(chǎn)生254納米波長的紫外線，因此可以同時進行消毒）。波長較短的紫外線具有更多的能量，因此能夠分解有機物。紫外線氧化有機的反應過程雖然非常復雜，其主要原理是通過產(chǎn)生氧化能力很強的自由氫氧，將有機物氧化成水和二氧化碳。和臭氧清除系統(tǒng)一樣，這種降解有機碳的紫外線系統(tǒng)的紫外線放射量是傳統(tǒng)消毒系統(tǒng)的三到四倍。
大多數(shù)食品和飲料廠家都大量地使用液體糖。由于糖是很容易被細菌所利用的食物，因此很容易促成細菌繁殖。另外，液體糖是不透明的，所以很難進行徹底消毒。254納米波長的紫外線可以用來對液體糖產(chǎn)品進行消毒。為了彌補液體的黏稠度和顏色造成的能量損耗，很多紫外線發(fā)射器需要被緊緊地排列起來組成所謂的“薄膜”反應器。這種放射器的緊密組合可以提供所要求的非常高的紫外線放射量，從而可以對液體糖進行有效的消毒。它的紫外線的能量輸出大約是傳統(tǒng)消毒系統(tǒng)的7到10倍。
在市政水處理和供水系統(tǒng)，加氯消毒是非常必要的。
但在工業(yè)生產(chǎn)過程中，為了避免對產(chǎn)品產(chǎn)生不良影響，去除水中的余氯卻經(jīng)常是必要的前處理。消除余氯的基本方法有活性炭床和化學處理。活性碳處理的缺點在于它需要不斷再生，而且經(jīng)常遇到細菌滋生的問題。185納米和254納米波長的紫外線都被證實可以有效地破壞余氯和氯氨的化學鍵。雖然需要巨大的紫外線能量才能發(fā)揮作用，但它的優(yōu)點在于此方法不需向水中添加任何藥物，不需要儲存化學物質，容易維修，而且同時還有殺菌和去除有機物的作用。
用紫外線進行空氣消毒和紫外線用于水消毒一樣有很久的歷史。空氣消毒設備用于醫(yī)院、診所和凈化房間已行之有年。現(xiàn)在，工廠、辦公室和家庭也開始使用空氣消毒設備。
空氣消毒的原理和水消毒一樣。通常，紫外線燈可安裝在空氣管道里，位于盤管的前端，或裝在固定于墻上的架子上。當空氣經(jīng)過時，空氣中的微生物就被殺死而變得無害了。表面消毒的原理也是這樣。在食品和飲料生產(chǎn)業(yè)中，傳送帶上的產(chǎn)品就是由表面消毒設備進行消毒的。
為了降低殺生劑的費用（購買、儲存、保險）以及化學處理對健康的危害，紫外線系統(tǒng)可以安裝在冷卻塔的水循環(huán)系統(tǒng)中以起到殺菌的作用。如果和過濾器一并使用，紫外線可以有效的控制微生物在冷卻塔中的生長。雖然冷卻塔中仍然需要保留一定的殺生劑濃度，應用紫外線可以大大降低其使用量。
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