紫外線殺菌技術，在水處理過程中如何應用？
發布時間：2016-04-02 20:08:20 人氣：0
利用(yong)紫(zi)外線(xian)殺(sha)滅水生傳染病菌(jun)的(de)(de)(de)(de)優點(dian)已(yi)經得到廣泛確認。其(qi)實，工(gong)業(ye)(ye)界是最早(zao)使用(yong)這項技術(shu)的(de)(de)(de)(de)先(xian)驅之一(yi)。今天(tian)，幾乎所有(you)的(de)(de)(de)(de)工(gong)業(ye)(ye)都將紫(zi)外線(xian)技術(shu)應用(yong)到水處(chu)理系統中，包括食品和(he)飲(yin)料(liao)業(ye)(ye)、制藥業(ye)(ye)、化(hua)妝品業(ye)(ye)、保健品業(ye)(ye)、制造業(ye)(ye)、高技術(shu)產業(ye)(ye)等(deng)等(deng)。殺(sha)菌(jun)消(xiao)毒是紫(zi)外線(xian)技術(shu)在(zai)水和(he)廢水領域(yu)中的(de)(de)(de)(de)主要(yao)應用(yong)。與此同(tong)時(shi)，工(gong)業(ye)(ye)界還將此技術(shu)應用(yong)在(zai)其(qi)他許多(duo)方面，其(qi)中包括消(xiao)除臭氧、降低(di)總有(you)機碳（TOC）、液(ye)體(ti)糖消(xiao)毒、降解(jie)氯(lv)氣(qi)、表面和(he)空氣(qi)以及冷卻塔消(xiao)毒等(deng)。本文將對紫(zi)外線(xian)在(zai)工(gong)業(ye)(ye)界的(de)(de)(de)(de)一(yi)些用(yong)途進(jin)行簡要(yao)的(de)(de)(de)(de)概述。
紫(zi)(zi)(zi)外(wai)(wai)線殺(sha)菌主要(yao)是利用254納米波(bo)長(chang)的紫(zi)(zi)(zi)外(wai)(wai)線光(guang)。此波(bo)長(chang)的紫(zi)(zi)(zi)外(wai)(wai)線光(guang)，即使(shi)是在(zai)微量的紫(zi)(zi)(zi)外(wai)(wai)線投射劑(ji)量下(xia)，也(ye)可以破壞一個細胞的生命核心(xin)——DNA，因此阻(zu)止細胞再(zai)生,喪失再(zai)生能力使(shi)細菌變得無(wu)害，從而達到滅菌的效(xiao)果。象(xiang)所有其它紫(zi)(zi)(zi)外(wai)(wai)線應用技術一樣，這(zhe)種系統的規(gui)模(mo)取決(jue)于紫(zi)(zi)(zi)外(wai)(wai)線的強度（照(zhao)射器的強度和(he)功率）和(he)接觸時(shi)間（水(shui)、液體、或空氣暴露(lu)在(zai)紫(zi)(zi)(zi)外(wai)(wai)線下(xia)的時(shi)間長(chang)短(duan)）。
紫外線(xian)殺菌主要是(shi)利用254納米波(bo)長的(de)紫外線(xian)光。此波(bo)長的(de)紫外線(xian)光，即使是(shi)在微(wei)量的(de)紫外線(xian)投射(she)劑量下，也可以破壞一(yi)個細(xi)(xi)胞(bao)的(de)生命(ming)核心——DNA，因此阻止細(xi)(xi)胞(bao)再生,喪失再生能力使細(xi)(xi)菌變得無(wu)害(hai)，從而(er)達(da)到滅菌的(de)效果。象所有其它紫外線(xian)應(ying)用技術一(yi)樣，這種系統(tong)的(de)規模取(qu)決于紫外線(xian)的(de)強(qiang)度（照射(she)器的(de)強(qiang)度和功(gong)率）和接觸(chu)時間（水、液體、或空氣暴(bao)露在紫外線(xian)下的(de)時間長短）。
在很多(duo)(duo)高技術和(he)實驗室裝置中(zhong)，有(you)(you)(you)機(ji)(ji)物(wu)(wu)會妨礙(ai)高純度(du)水(shui)(shui)的(de)(de)生(sheng)產。有(you)(you)(you)很多(duo)(duo)方法可以(yi)把有(you)(you)(you)機(ji)(ji)物(wu)(wu)從水(shui)(shui)中(zhong)清除(chu)掉，較常用的(de)(de)方法包括使(shi)用活性(xing)炭(tan)和(he)反滲透。波(bo)長(chang)較短(duan)的(de)(de)紫(zi)(zi)外(wai)線（185納米(mi)）也可以(yi)有(you)(you)(you)效(xiao)地降(jiang)低(di)總有(you)(you)(you)機(ji)(ji)碳(tan)量(liang)（值(zhi)的(de)(de)一(yi)提的(de)(de)是這(zhe)些放射器也產生(sheng)254納米(mi)波(bo)長(chang)的(de)(de)紫(zi)(zi)外(wai)線，因此可以(yi)同(tong)時進行消毒）。波(bo)長(chang)較短(duan)的(de)(de)紫(zi)(zi)外(wai)線具有(you)(you)(you)更多(duo)(duo)的(de)(de)能量(liang)，因此能夠分(fen)解有(you)(you)(you)機(ji)(ji)物(wu)(wu)。紫(zi)(zi)外(wai)線氧化有(you)(you)(you)機(ji)(ji)的(de)(de)反應過程雖然非常復雜，其(qi)主要原理是通過產生(sheng)氧化能力很強的(de)(de)自由氫(qing)氧，將有(you)(you)(you)機(ji)(ji)物(wu)(wu)氧化成水(shui)(shui)和(he)二氧化碳(tan)。和(he)臭氧清除(chu)系統一(yi)樣(yang)，這(zhe)種(zhong)降(jiang)解有(you)(you)(you)機(ji)(ji)碳(tan)的(de)(de)紫(zi)(zi)外(wai)線系統的(de)(de)紫(zi)(zi)外(wai)線放射量(liang)是傳(chuan)統消毒系統的(de)(de)三(san)到(dao)四倍。
大多數食(shi)品(pin)和飲料廠家都(dou)大量(liang)地使(shi)用(yong)液(ye)體糖(tang)。由于(yu)糖(tang)是很容易(yi)被(bei)細菌所(suo)利(li)用(yong)的(de)食(shi)物，因此很容易(yi)促成(cheng)細菌繁殖。另外，液(ye)體糖(tang)是不透明的(de)，所(suo)以很難進(jin)行徹底(di)消(xiao)(xiao)(xiao)毒(du)(du)。254納米波長的(de)紫(zi)外線(xian)可以用(yong)來對液(ye)體糖(tang)產品(pin)進(jin)行消(xiao)(xiao)(xiao)毒(du)(du)。為了彌(mi)補(bu)液(ye)體的(de)黏稠(chou)度和顏(yan)色造成(cheng)的(de)能(neng)(neng)量(liang)損(sun)耗，很多紫(zi)外線(xian)發射器(qi)需要被(bei)緊(jin)緊(jin)地排列起來組成(cheng)所(suo)謂(wei)的(de)“薄膜”反應器(qi)。這(zhe)種放射器(qi)的(de)緊(jin)密組合可以提(ti)供所(suo)要求(qiu)的(de)非常高的(de)紫(zi)外線(xian)放射量(liang)，從而可以對液(ye)體糖(tang)進(jin)行有效的(de)消(xiao)(xiao)(xiao)毒(du)(du)。它的(de)紫(zi)外線(xian)的(de)能(neng)(neng)量(liang)輸出大約是傳統消(xiao)(xiao)(xiao)毒(du)(du)系(xi)統的(de)7到10倍。
在市政水處理和(he)供水系統，加氯消毒(du)是非常必要的(de)。
但在工業生產(chan)過程中，為了避免對產(chan)品產(chan)生不良影響(xiang)，去除水中的余氯(lv)卻經常是必要(yao)的前(qian)處理(li)。消除余氯(lv)的基(ji)本方法有(you)活性(xing)炭床和(he)(he)化(hua)學處理(li)。活性(xing)碳處理(li)的缺點在于(yu)它需要(yao)不斷再(zai)生，而且(qie)經常遇到細菌(jun)滋(zi)生的問題。185納(na)米和(he)(he)254納(na)米波長的紫外(wai)線都被證實可(ke)以有(you)效地(di)破壞余氯(lv)和(he)(he)氯(lv)氨(an)的化(hua)學鍵。雖然需要(yao)巨(ju)大的紫外(wai)線能量(liang)才(cai)能發揮作用(yong)(yong)，但它的優(you)點在于(yu)此(ci)方法不需向水中添加任何藥(yao)物(wu)(wu)，不需要(yao)儲存化(hua)學物(wu)(wu)質，容易維修，而且(qie)同時(shi)還(huan)有(you)殺菌(jun)和(he)(he)去除有(you)機物(wu)(wu)的作用(yong)(yong)。
用紫外線(xian)進行(xing)(xing)空(kong)氣消(xiao)毒(du)和(he)紫外線(xian)用于(yu)水(shui)消(xiao)毒(du)一樣(yang)有(you)很久的歷史。空(kong)氣消(xiao)毒(du)設(she)備(bei)(bei)用于(yu)醫院(yuan)、診所和(he)凈化房間已行(xing)(xing)之有(you)年。現在，工廠、辦(ban)公室和(he)家庭(ting)也開(kai)始使用空(kong)氣消(xiao)毒(du)設(she)備(bei)(bei)。
空氣(qi)消(xiao)毒的(de)(de)原(yuan)理和水(shui)消(xiao)毒一樣。通常，紫外線(xian)燈可安(an)裝(zhuang)在空氣(qi)管道里，位(wei)于盤管的(de)(de)前端，或裝(zhuang)在固定于墻上(shang)的(de)(de)架子上(shang)。當(dang)空氣(qi)經過(guo)時，空氣(qi)中的(de)(de)微生(sheng)物就被殺死(si)而變(bian)得無害了。表(biao)面消(xiao)毒的(de)(de)原(yuan)理也(ye)是這樣。在食品和飲料生(sheng)產業中，傳(chuan)送帶上(shang)的(de)(de)產品就是由(you)表(biao)面消(xiao)毒設備進行消(xiao)毒的(de)(de)。
為了降低(di)殺生劑的費(fei)用(yong)(yong)（購買、儲存(cun)、保險）以(yi)及(ji)化學處理對健康(kang)的危害，紫(zi)外線(xian)(xian)系統(tong)可(ke)以(yi)安裝(zhuang)在(zai)冷卻塔(ta)的水循環(huan)系統(tong)中以(yi)起到殺菌的作(zuo)用(yong)(yong)。如果和過濾器一并使(shi)用(yong)(yong)，紫(zi)外線(xian)(xian)可(ke)以(yi)有效的控制微生物在(zai)冷卻塔(ta)中的生長。雖然(ran)冷卻塔(ta)中仍然(ran)需要保留(liu)一定的殺生劑濃度，應用(yong)(yong)紫(zi)外線(xian)(xian)可(ke)以(yi)大大降低(di)其使(shi)用(yong)(yong)量(liang)。
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