关于中低压紫外线消毒技术的分析和建议

2018年06月13日

中低压紫外线技术的区别

紫外线消毒技术在水处理中已应用多年,目前紫外线技术可以分为中压紫外线技术和低压紫外线技术,它们的主要区别包括以下几个方面。

1、紫外灯的分类

    紫外线光源是依靠水银放电灯管产生的,以汞在灯管内的压力来分,市场上的紫外线灯可分为低压灯、低压高强灯和中压灯。

2、中压紫外线杀菌技术具有更大的杀菌广谱性

中压紫外线技术紫外光谱的发射范围为180-400nm之间;低压紫外线紫外光谱为单光谱,253.7nm输出;中压多谱段杀菌具有更大的广谱性,对微生物不同部位都有很大的破坏作用。

不同种类的微生物,以及微生物结构的不同部分对不同波长紫外线的吸收能力及敏感程度都有很大的差别。如大肠杆菌,最大吸收波长是265nm,隐孢子虫最大吸收波长是260nmMS2噬菌体最大吸收波长270nm。中压多谱段紫外线因其波长范围宽,对不同种类微生物及微生物的不同部分都可以通过不同波长紫外线来进行破坏,从而决定中压多谱段杀菌具有更大的广谱性;多谱段紫外线对微生物除DNA以外其他部位如细胞壁,核酸都有很大的破坏作用,这样可以有效克服单波长紫外线杀菌后存在的细菌光复活问题,不同紫外科技的光谱特征如图1.

中压紫外线杀菌系统01 

1 不同紫外科技的光谱特征

3、中压紫外线杀菌技术的杀菌效力稳定可控

    中压多谱段紫外线灯管单支灯管功率可高达7KW,在不同处理能力和紫外线照射剂量下,中压紫外技术可最大程度减少所需灯管和系统数量。一支3.5kw中压灯管处理能力可相当于20支以上低压灯管(低压最大功率100W),与低压灯管配套的石英套管和整流器(每支灯管需要一支石英套管和一个整流器)寿命分别为3年和5年,由此带来的备件更换费用也将给日常运行维护带来很大压力。中压的单灯管能实时反映工作灯管的发光强度,避免任何可能因灯管系统一个很大的弊端,因为强度检测装置检测的所有灯管发光的共同结果,当离强度检测器较远灯管发出效率降低时,强度检测装置不能做出判断,这在食品饮料、制药行业是非常致命的,因为当一些离监测器远的灯管发光效率降低时,系统根本无法达到预先设计的处理能力,而此时的强度监测装置根本无法作出反应。

4、RED紫外线剂量准确界定系统杀菌效率

    由于不同种类微生物对紫外线敏感程度不一样,从而达到同样的杀菌效率所需要的紫外线剂量有很大的差别,如对大肠杆菌,杀灭90%1Log)的大肠杆菌所需紫外线剂量5.4mJ/cm²(5400μW·s/cm²),而同样杀灭90%1Log)黑曲霉需要紫外线剂量137mJ/cm²(37000μW·s/cm²);标准机构在评定紫外线设备的杀菌效率时,会选择相应的指示微生物,美国EPA选择的是大肠杆菌,ONORM标准选择的是MS2噬菌体,脱离目标微生物去谈Log杀菌效率本身也是不正确的。

5、中压紫外系统工作效率不受介质温度影响

紫外线发生率与温度的关系曲线见图2,可以看出,低压紫外线灯的发生效率受温度影响较大,而中压紫外线灯的发生效率基本不受温度影响。

图2 紫外线发生率与温度的关系曲线.jpg 

2 紫外线发生率与温度的关系曲线

中压紫外线消毒的特性

1.强杀菌性:杀菌效率高、速度快、对常见的细菌、病毒的杀灭作用一般在几秒内即可完成。

2.杀菌的光谱性高:对所有的细菌和病毒都能高效杀灭,能够灭活抗氯性微生物组织,如嗜肺军团菌、大肠杆菌、假单胞菌、隐孢子虫、阿米巴虫和细菌等,中压紫外线技术是通过破坏这些微生物的DNADNA修复酶来达到灭活效果。

3.在消毒过程中不会产生有毒及有害副产物,不改变被消毒水的成分和性质,对水体和周围环境不产生二次污染;可降低氯、臭氧等化学消毒药品的投加量,可降低余氯和水中溴酸盐产物的风险。

4.中压紫外线消毒技术占地面积小,运行安全、可靠、维修简单、费用低。

5.中压紫外线具备降解化合氯的能力,可有效杜绝致癌物质三卤甲烷(THMS)的产生。

    可见,中压紫外线消毒技术具有高效率杀菌、广谱性杀菌、无污染、运行安全可靠等有点,并且不会形成有毒副产物,因而目前工程应用也越来越多。

来源:上海冬翼光电有限公司

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