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紫外线杀菌技术,在水处理过程中如何应用?

紫外线杀菌技术,在水处理过程中如何应用?

发布日期:2017-11-28 13:19 来源:http://www。hrbbrscl。com 点击:

摘要:利用紫外线杀灭水生传染病菌的优点已经得到广泛确认。其实,工业界是最早使用这项技术的先驱之一。今天,几乎所有的工业都将紫外线技术应用到水处理系统中,包括食品和饮料业、制药业、化妆品业、保健品业、制造业、高技术产业等等。杀菌消毒是紫外线技术在水和废水领域中的主要应用。与此同时,工业界还将此技术应用在其他许多方面,其中包括消除臭氧、降低总有机碳(TOC)、液体糖消毒、降解氯气、表面和空气以及冷却塔消毒等。本文将对紫外线在工业界的一些用途进行简要的概述。

紫外线杀菌

杀菌


紫外线杀菌主要是利用254纳米波长的紫外线光。此波长的紫外线光,即使是在微量的紫外线投射剂量下,也可以破坏一个细胞的生命核心——DNA,因此阻止细胞再生,丧失再生能力使细菌变得无害,从而达到灭菌的效果。象所有其它紫外线应用技术一样,这种系统的规模取决于紫外线的强度(照射器的强度和功率)和接触时间(水、液体、或空气暴露在紫外线下的时间长短)。


消除臭氧


紫外线杀菌主要是利用254纳米波长的紫外线光。此波长的紫外线光,即使是在微量的紫外线投射剂量下,也可以破坏一个细胞的生命核心——DNA,因此阻止细胞再生,丧失再生能力使细菌变得无害,从而达到灭菌的效果。象所有其它紫外线应用技术一样,这种系统的规模取决于紫外线的强度(照射器的强度和功率)和接触时间(水、液体、或空气暴露在紫外线下的时间长短)。


降低总有机碳量


在很多高技术和实验室装置中,有机物会妨碍高纯度水的生产。有很多方法可以把有机物从水中清除掉,较常用的方法包括使用活性炭和反渗透。波长较短的紫外线(185纳米)也可以有效地降低总有机碳量(值的一提的是这些放射器也产生254纳米波长的紫外线,因此可以同时进行消毒)。波长较短的紫外线具有更多的能量,因此能够分解有机物。紫外线氧化有机的反应过程虽然非常复杂,其主要原理是通过产生氧化能力很强的自由氢氧,将有机物氧化成水和二氧化碳。和臭氧清除系统一样,这种降解有机碳的紫外线系统的紫外线放射量是传统消毒系统的三到四倍。


液体糖消毒


大多数食品和饮料厂家都大量地使用液体糖。由于糖是很容易被细菌所利用的食物,因此很容易促成细菌繁殖。另外,液体糖是不透明的,所以很难进行彻底消毒。254纳米波长的紫外线可以用来对液体糖产品进行消毒。为了弥补液体的黏稠度和颜色造成的能量损耗,很多紫外线发射器需要被紧紧地排列起来组成所谓的“薄膜”反应器。这种放射器的紧密组合可以提供所要求的非常高的紫外线放射量,从而可以对液体糖进行有效的消毒。它的紫外线的能量输出大约是传统消毒系统的7到10倍。


降解余氯


在市政水处理和供水系统,加氯消毒是非常必要的。


但在工业生产过程中,为了避免对产品产生不良影响,去除水中的余氯却经常是必要的前处理。消除余氯的基本方法有活性炭床和化学处理。活性碳处理的缺点在于它需要不断再生,而且经常遇到细菌滋生的问题。185纳米和254纳米波长的紫外线都被证实可以有效地破坏余氯和氯氨的化学键。虽然需要巨大的紫外线能量才能发挥作用,但它的优点在于此方法不需向水中添加任何药物,不需要储存化学物质,容易维修,而且同时还有杀菌和去除有机物的作用。


表面和空气消毒


用紫外线进行空气消毒和紫外线用于水消毒一样有很久的历史。空气消毒设备用于医院、诊所和净化房间已行之有年。现在,工厂、办公室和家庭也开始使用空气消毒设备。


空气消毒的原理和水消毒一样。通常,紫外线灯可安装在空气管道里,位于盘管的前端,或装在固定于墙上的架子上。当空气经过时,空气中的微生物就被杀死而变得无害了。表面消毒的原理也是这样。在食品和饮料生产业中,传送带上的产品就是由表面消毒设备进行消毒的。


冷却塔消毒


为了降低杀生剂的费用(购买、储存、保险)以及化学处理对健康的危害,紫外线系统可以安装在冷却塔的水循环系统中以起到杀菌的作用。如果和过滤器一并使用,紫外线可以有效的控制微生物在冷却塔中的生长。虽然冷却塔中仍然需要保留一定的杀生剂浓度,应用紫外线可以大大降低其使用量。


紫外线杀菌的原理


紫外线是波长在100~380nm的电磁波,根据其波长及功能的不同,又分为四个波段,其中UV-C是具有有效杀菌效果的紫外线波段。


当水中的各种细菌、病毒、寄生虫、水藻以及其它病原体受到一定剂量的UV-C辐射后,其细胞中的DNA或RNA结构受到破坏,使其丧失复制和繁殖能力,因细菌、病毒的生命周期一般很短,不能繁殖的细菌、病毒就会迅速死亡,从而在不使用任何化学药物的情况下达到消毒和净化的目的。



紫外线杀菌的优势


1、高效率杀菌


具有较高的杀菌效率,紫外C对细菌、病毒的杀灭作用一般在1秒以内,传统的氯气以及臭氧方法,达到紫外C的杀菌效果一般需要20分钟至1小时。


2、杀菌广谱性


紫外C技术在目前的消毒技术中,杀菌的广谱性相当高,它对几乎所有的细菌和病毒都能高效率杀灭,并且对一些危害较大,而氯气和臭氧在水消毒可能的浓度内很难有效杀灭的原生动物都能有效杀灭。


3、无二次污染


由于紫外C技术不加入任何化学药剂,因此它不会对水体和周围环境产生二次污染,不改变水中任何成分。而对氯消毒来说,如果水中含有大量的有机物,其产生的有机氯对人体有致癌作用,并且水中含有的氯化合物在某些场合下,对水中生物、植物以及水环境产生危害。


4、运行安全可靠


湖北快3走开奖结果传统的消毒技术如采用氯化合物或臭氧,其消毒剂属于剧毒、易燃、易爆腐蚀性物质,这些物质的使用必须特别小心,现代紫外水消毒系统是一种对周围环境以及操作人员相对安全可靠的技术。


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