紫外线消毒工艺与应用概况

紫外线消毒工艺与应用概况紫外线消毒工艺与应用概况紫外线消毒工艺与应用概况20世纪70年代以后，人们发现传统的氯消毒会产生致畸、致癌、致突变的卤代烷等副产物［1］，而UV消毒法则具有不投加化学药剂、不增加水的嗅和味、不产生有毒有害的副产物、消毒速度快、效率高、设备操作简单、便于运行管理和实现自动化等优点，近20年来逐渐得到广泛应用。1消毒原理消毒原理根据生物效应的不同，将紫外线按照波长划分为四个部分：A波段(UV—A)，又称为黑斑效应紫外线(400～320nm)；B波段(UV—B)，又称为红斑效应紫外线(320～275nm)；C波段(UV—C)，又称为灭菌紫外线(275～200nm)；D波段(UV—D)，又称为真空紫外线(200～10nm)。水消毒主要采用的是C波段紫外线。研究表明，紫外线主要是通过对微生物(细菌、病毒、芽孢等病原体)的辐射损伤和破坏核酸的功能使微生物致死，从而达到消毒的目的。紫外线对核酸的作用可导致键和链的断裂、股间交联和形成光化产物等［2］，从而改变了DNA的生物活性，使微生物自身不能复制，这种紫外线损伤也是致死性损伤。2UVUV消毒器的结构形式消毒器的结构形式UV2.12.1敞开式敞开式系统系统在敞开式UV消毒器中被消毒的水在重力作用下流经UV消毒器并灭活水中的微生物。敞开式系统又可分为浸没式和水面式两种。浸没式又称为水中照射法，其典型构造如图1所示［3］。将外加同心圆石英套管的紫外灯置入水中，水从石英套管的周围流过，当灯管(组)需要更换时，使用提升设备将其抬高至工作面进行操作。该方式构造系统运行的关键在于维持恒定的水位，若水位太高则灯管顶部的部分进水得不到足够的辐射，可能造成出水中的微生物指标过高；若水位太低则上排灯管暴露于大气之中，会引起灯管过热并在石英套管上生成污垢膜而抑制紫外线的辐射。图1中采用自动水位控制器(滑动闸门)来控制水位。在自动化程度要求不高的系统中，也可以采用固定的溢流堰来控制水位［4］。水面式又称为水面照射法［5］，即将紫外灯置于水面之上，由平行电子管产生的平行紫外光对水体进行消毒。该方式较浸没式简单，但能量浪费较大、灭菌效果差，实际生产中很少应用。2.22.2封闭式系统封闭式系统封闭式UV消毒器属承压型，用金属筒体和带石英套管的紫外线灯把被消毒的水封闭起来，结构形式如图2所示。筒体常用不锈钢或铝合金制造，内壁多作抛光处理以