紫外线杀菌灯在水处理中的应用
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紫外线消毒在水处理中的应用紫外线消毒在水处理中的应用紫外线消毒最早应用于美国,由于其接触时间短、占用空间少、又不会产生对人畜有害的副产品,因此被认为是传统液氯消毒最佳的替代品。
1986年,美国环保署(EPA)将紫外线消毒列入污水消毒设计手册,进一步推动了紫外线消毒替代化学消毒的进程。
一、现代紫外线消毒技术简介紫外线一般被分为三个不同波段:紫外A(315nm~400nm)、紫外B(280nm~315nm)和紫外C(100nm~280nm)。
紫外灯的杀菌能力取决其发射光谱中紫外C的含量,紫外C是杀菌效果最好的紫外波长范围。
在该波段中260nm 附近已被证实是杀菌效率最高的,目前生产的紫外灯的最大功率输出在253.7nm波长。
该波长输出在目前世界顶极紫外灯中已占到紫外能量的90%,总能量的30%,由于高强度、高效率的紫外C存在,紫外技术已成为水消毒领域一个具有相当竞争力的技术。
紫外消毒的杀菌原理是利用紫外线光子的能量破坏水体中各种病毒、细菌以及其它致病体的DNA结构,使各种病毒、细菌以及其它致病体丧失复制繁殖能力,达到灭菌的效果。
紫外C杀菌的效果取决于紫外线的剂量,紫外线剂量取决于紫外C强度和照射的时间,即D=I×S,其中D为剂量,I为强度,S为照射时间。
二、现代紫外线消毒技术的优势(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)高效杀菌广谱性紫外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。
浅析紫外线消毒技术在家用净水器中的运用【摘要】紫外线消毒技术是一种高效的杀菌消毒方法,在家用净水器中得到广泛应用。
本文首先介绍了紫外线消毒技术的原理,即通过紫外线破坏微生物的DNA结构,从而杀灭细菌病毒等有害物质。
接着探讨了家用净水器中紫外线消毒技术的应用,包括其在改善水质方面的重要作用。
紫外线消毒技术的优势包括不产生二次污染、操作简单方便等特点,但也需要注意其安全运用和定期维护。
展望了紫外线消毒技术在未来的发展前景,指出其在净水领域中的重要作用。
紫外线消毒技术在家用净水器中的运用具有广阔的发展前景,将为人们提供更加安全健康的饮用水。
【关键词】紫外线消毒技术、家用净水器、原理、应用、优势、注意事项、发展前景、结论1. 引言1.1 引言本文将对紫外线消毒技术在家用净水器中的运用进行浅析,探讨其原理、应用、优势、注意事项以及发展前景。
通过对这些方面的讨论,可以更好地了解紫外线消毒技术在家庭净水中的作用及意义。
通过本文的阐述,读者将了解到紫外线消毒技术在家用净水器中的重要性,并能够更好地选择适合自己家庭的净水设备。
同时也能够更加科学地使用和维护家用净水器,确保家人饮水健康。
2. 正文2.1 紫外线消毒技术的原理紫外线消毒技术的原理是利用紫外线具有杀灭细菌、病毒和其他微生物的作用原理。
紫外线主要可以分为UVA、UVB和UVC三种,其中对微生物的杀灭作用主要由UVC波段完成。
当UVC紫外线照射到微生物细胞的核酸(DNA和RNA)上时,会破坏核酸的化学键,使细菌、病毒无法进行正常的生长和繁殖,从而达到杀灭的目的。
在家用净水器中,紫外线消毒技术主要通过将水流经设备内部的紫外线灯管,使水中的微生物受到紫外线的杀灭作用,从而达到消毒的效果。
这种技术无需添加化学消毒剂,不会改变水的味道和气味,同时也不会产生副产品,是一种比较环保和有效的消毒方法。
紫外线消毒技术是一种通过照射紫外线来杀灭水中微生物的方法,具有简单、快速、高效的特点,逐渐成为家用净水器中常见的消毒技术之一。
水处理技术中紫外线的杀菌机理研究紫外线(ultraviolet, UV)是一种能量较高的电磁辐射,波长范围从10纳米到400纳米。
在水处理技术中,紫外线被广泛应用于杀灭水中的细菌、病毒和其他微生物。
本文将探讨紫外线杀菌的机理,并介绍紫外线在水处理中的应用。
紫外线杀菌机理主要分为直接破坏细菌的核酸和间接杀菌两种方式。
首先,紫外线可以直接破坏细菌和病毒的DNA和RNA分子。
细菌和病毒的遗传物质DNA和RNA是它们生存和繁殖的基础,它们的复制和转录需要特定的酶来完成。
而紫外线能够破坏DNA和RNA链的结构,导致它们无法被复制和修复。
具体来说,紫外线通过吸收细菌和病毒DNA和RNA分子中的肽键中的能量,将其变为电子能量,从而破坏链中的氢键和酶的反应位点。
这样一来,DNA和RNA的结构就被破坏,无法进行持续的复制和转录,进而导致细菌和病毒死亡。
其次,紫外线还可以通过间接杀菌机理来杀灭细菌和病毒。
当紫外线照射到水中时,水分子会吸收紫外线的能量,产生自由基和其他活性氧物质,如羟基自由基(OH-)、超氧自由基(O2-)、过氧化氢(H2O2)等。
这些活性氧物质具有强氧化性,能够直接破坏细菌和病毒的细胞壁和膜,导致其死亡。
此外,活性氧物质还可以损伤细胞内部的蛋白质和酶,破坏其正常功能,从而导致细菌和病毒死亡。
紫外线在水处理中的应用主要是通过紫外线灯来实现。
紫外线灯发出的紫外线照射到水中,杀灭其中的微生物。
紫外线灯有不同的波长和功率,波长通常在254纳米处,这是细菌和病毒最容易吸收的波长。
而功率则取决于水处理系统的流量和所需的杀菌效果。
一般情况下,细菌和病毒在紫外线照射下的死亡效果可以达到99.9%以上。
紫外线在水处理中的应用有许多优点。
首先,紫外线无需添加化学药剂,避免了化学残留物对水质的污染。
其次,紫外线不会改变水的味道、颜色和气味。
此外,紫外线处理过程简单、高效,可以适用于不同规模和流量的水处理系统。
然而,紫外线也有一些限制。
紫外线灭菌技术在水处理中的应用水是生命的源头,但是仍然存在一些细菌、病毒等微生物通过环境污染进入水中,影响水质安全,更严重的是会导致疾病传播。
因此,处理水的卫生安全是至关重要的。
现代科技已经发展到足以掌控这一过程并确保水质安全。
其中,紫外线灭菌技术是一项非常有效的技术,已经被广泛应用于水处理过程之中。
第一节:紫外线灭菌技术简介紫外线灭菌技术属于非化学式杀菌技术,其原理就是通过紫外线照射灭菌灯管,将细菌和病毒等微生物的核酸结构损坏,使它们失去生命活力。
紫外线灭菌技术不需要化学药品,也不会在水中产生任何残留物,对水质也没有任何影响,因此是一种非常环保、可靠的水处理技术。
第二节:紫外线灭菌技术的应用范围紫外线灭菌技术的应用范围非常广泛,可以应用于社区供水、饮用水、游泳池、污水处理、水上乐园等各种水处理场所。
此外,紫外线灭菌技术不仅可以用于水的消毒,还可用于餐饮、医疗行业的具体器具消毒等场所,满足了多个场所的需求。
第三节:紫外线灭菌技术的优点1. 高效性:紫外线灭菌技术可以有效地杀灭大多数病毒和细菌,配置合理的的设备可达到95~99.99%的灭菌率。
紫外线灭菌速度快,一般在数秒至数十秒内即可完成灭菌。
2. 环保型:紫外线灭菌技术是一种非化学式杀菌技术,不会产生任何化学药品,也不会产生任何微毒或副产物。
3. 节能:紫外线灭菌技术不需要耗费高额的能源,一旦投入使用,各种辅助设施的费用也会沉降下来,因此运行成本较低。
4. 操作便利:紫外线灭菌技术使用操作简单,只需开启开关即可使用,维护操作也非常方便。
5. 灵活应用:紫外线灭菌技术可以应用于各种水处理场所,非常灵活。
设备小巧、结构紧凑,可以适应各种不同的采用要求。
第四节:紫外线灭菌技术的应用案例1. 青海湖桥头水厂:青海湖是我国最大的内陆咸水湖,其水源状况急需进行有效消毒。
青海湖桥头水厂利用大规模紫外线消毒技术,从而提高了青海湖桥头水厂供水的水质与水源的安全性,保证了当地居民健康的饮用水。
紫外线消毒技术在水处理中的应用及优越性分析水是人类生活必不可少的,但水源的污染也是人类面临的一大难题。
因此,对于水的消毒处理至关重要。
传统的水处理消毒方式包括加氯、臭氧和氯酸钠等化学物质,但由于化学剂残留和环境污染等问题,这种方式受到了一定的限制。
近年来,紫外线消毒技术因其精准高效、无二次污染等优点得到了广泛应用,尤其在水处理中更是成为了新宠。
一、紫外线消毒技术在水处理中的应用1. 去除水中有害细菌紫外线消毒技术可以有效杀灭水中常见的细菌、病毒和其他微生物,如陶氏菌、大肠杆菌、金黄色葡萄球菌等,从而使得水质达到消毒标准。
这种方式不需要添加化学剂,只需要将水通过紫外线灯照射一定的时间即可。
2. 确保水质保持稳定性对于传统的消毒方式而言,如果在添加过多或者过少消毒剂的情况下会对水质造成影响,容易引起环境污染。
而紫外线消毒技术通过其高效无污染的治理方式,能保证水质量的稳定性,不会对水产生二次污染,保证了水的可持续性。
3. 减少过度反应除了保证水质的稳定性,紫外线消毒技术还可以减少水处理过程中的过度反应。
在加氯等化学物质进行消毒的过程中,如果不加控制会导致过度反应,产生的余氯和次氯酸盐可能会产生化合物,导致更多的水质污染。
二、紫外线消毒技术优越性分析1. 环保无污染相较于传统的消毒方式,紫外线消毒技术的处理过程中不需要添加任何化学剂,因此不会产生二次污染。
不会产生有毒物质再次流入水体中,非常环保。
2. 高精准度紫外线消毒技术的消杀机制非常特殊,从而能够达到高精准度杀灭目标细菌、病毒等微生物的效果。
相较于其他消毒方式,紫外线消毒技术的杀灭病菌不受水质及水温影响,从而可靠性高。
3. 操作简单相对于其他消毒方式,紫外线消毒技术的设备操作起来比较简单易用。
其也不会对水的味道、色泽产生影响,因此接受度也比较高。
4. 高安全性紫外线消毒技术在使用过程中没有任何火焰或燃气,不需要添加化学物质,确保了充分的安全性。
然而,紫外线消毒技术在应用过程中仍然存在着一些不足之处,无法处理水中的溶解有机物、金属离子等污染物,也无法消灭孢子、囊病毒等一些微生物,因此需要与其他处理方法结合使用。
紫外线灯在水处理中的应用水处理(water treatment)从处理对象分,它包括废水处理、城市供水处理、饮用水处理、纯净水处理、养殖场水处理;从原理上分,有消毒、杀菌、光分解降解及其它光化反应;从使用紫外线杀菌灯的方法来分,有直接把灯放入水中,称为浸没式;紫外线灯放入套管里使用,称为过流式。
(目前主要采用的是过流式的方法。
)----紫外线杀菌灯在水处理主要应用它的杀菌功能,比如过流式的设备工作原理是这样的:经水泵产生压力的一定流速的水流流过能透紫外的石英套管外围,紫外线灯产生的254nm紫外线对水进行消毒、杀菌。
其特点是水流流速很快,一般在石英外套流过的时间为不超过1秒,因此要求杀菌灯的紫外线强度是很高的,一般要求在表面强度超过30000uw/cm2。
要产生如此高的紫外线强度,需选用高强度大功率的紫外线杀菌灯。
如果仍然想通过延长时间来提高消毒效果,那么一般选用较长的灯,做较长的设备,或在不锈钢外壁上处理成涡流旋转式结构,来延长水流过的时间。
----对于高档产品,过流式消毒方法不仅要配较复杂的结构;还有复杂的控制系统,如紫外线强度监测系统,水温监测系统,消毒时间累积,紫外线灯监控、故障报警、自动声光报警等系统。
此外,过流式设备对环境与处理对象也有要求,如水的温度、水的透明度对消毒效果有很大的影响。
紫外线杀菌灯工作时表面最佳温度为40℃,温度过高或过低都会影响紫外线输出效果;水的透明度越差,紫外线越易被吸收,利用率就越低。
----与过流式相比,浸没式结构简单。
紫外线杀菌灯直接放在水中,这种方法可用于流动的动态水,也可用于静态水。
这种处理方法要注意灯管有可能由于意外情况发生破裂;长时间处理,灯管表面会被水中藻类等污染物覆盖,将严重影响紫外线透出。
对不同对象的水体进行消毒,主要要了解水质变动情况和水对紫外线的透过率。
在水处理,除消毒杀菌外,紫外线灯还用于光催化反应,但目前只停留在试验室研究阶段。
2、产品的一般设计----对设备的设计,除了相关结构和电控部份设计之外,一项重要指标是消毒效果,消毒效果我们一般用紫外线辐照剂量来衡量,即254nm紫外线辐照强度×照射时间。
紫外线照射技术在水处理行业中的应用近年来,环保和节能成为了全球各国所面临的一个重要问题。
因此,许多行业都在不断探索各种新技术和方法来改善产品的品质和提高效率。
其中,水处理行业也不例外。
在水处理行业中,紫外线照射技术已经被广泛应用。
紫外线照射技术是一种绿色、节能、高效的方法,能够杀灭水中的细菌和病毒,防止水中被污染物的传播。
1. 紫外线照射技术的原理及优势紫外线照射技术是一种非常独特的技术,通过利用紫外线杀灭水中的有害细菌和病毒。
紫外线辐射的波长只能杀死细菌和病毒,而对水中的其他微生物和有机化合物几乎没有影响。
这种技术的优势在于,它可以高效地消毒水,并且进行消毒的过程非常快速和简单。
2. 紫外线照射技术在水处理中的应用紫外线照射技术在水处理中的应用非常广泛,涵盖了许多不同的领域。
最常见的是在饮用水处理中使用。
紫外线照射被广泛地应用于饮用水处理过程中的饮用水供应设施,包括运输、处理、灌装和销售。
另一个应用则是在工业处理过程中使用。
许多工业过程需要使用清洁水,如制药、食品加工和电子制造业等,都可以使用紫外线照射来进行如此清洁水处理。
3. 紫外线照射技术的发展和趋势随着科技的不断发展和创新,紫外线照射技术也在不断发展和进步。
例如近年来,我们开始将紫外线照射技术与其他技术的结合使用,如与光催化氧化和反渗透膜技术结合使用,以达到更高的效率和更好的清洁水处理效果。
我们可以看到,紫外线照射技术将在未来得到更加广泛的应用,以适应人们对于清洁水处理的需求。
4. 总结紫外线照射技术是一种非常优异的水处理技术,它所具有的优势和应用领域使得它成为了一个受欢迎的技术。
随着技术的发展,紫外线照射技术将会得到更加广泛的应用,以保障我们的水资源的清洁与安全。
紫外线杀菌消毒灯在水
处理中的作用阐述
在工厂中对于紫外线杀菌消毒灯使用范围非常广泛,不仅能够处理各种水质,还能处理排放出的水。
一、紫外线杀菌灯管机理和处理特性
紫外线波长大约在二百到二百九之间,通过细菌的细胞膜改变DNA使其造成损伤,最终丧失繁殖能力,也就达到完杀菌能力之所以这么强就是由于杀灭的微生物所需的紫外线照射量进行来菌处理,还不会造成任何水质变化,短时间内处理性非常好,整个杀菌过程都是在流通型装置内完成。
杀菌能力的强弱用紫外线照射量mw.s/cm2来进行表示,不同的细菌病毒对不同波段的紫外线有着不一样的敏感程度,通过试验结果表明,在照射量D10=mw.s/cm2时,能达到百分之九十九。
二、紫外线杀菌的适用场合及注意事项
对于水的细菌很多厂家都采用水的紫外线杀菌灯管,这种方法不需要在水中加入任何类型的不纯物,不会使水质发生任何变化,在非常短的时间内就能达到灭菌的状态。
紫外线消毒技术在水处理中的应用随着科技的不断发展,人们对健康的重视程度也逐渐提升。
而水作为我们身体的必需品,对于水的质量更是越来越关注。
为了保障我们的饮用水质量,消毒是不可少的一道工序。
传统消毒技术有很多,如氯气消毒、臭氧消毒、超声波消毒等,然而这些消毒技术均存在着不同程度的缺陷,比如化学药品的残留、设备高成本等。
近年来,基于紫外线的消毒技术得到了广泛的关注和应用。
本文将探讨紫外线消毒技术在水处理中的应用。
一、紫外线消毒技术的原理与特点紫外线是一种波长范围为100到400纳米之间的电磁辐射,这种辐射能够穿透细菌及病毒的细胞壁,并破坏其DNA分子,最终导致其死亡。
用紫外线处理水可消除水中大多数菌群及病毒,是一种比较理想的消毒技术。
相较于其他传统消毒技术,紫外线消毒技术具有明显的优势:1.高效:紫外线消毒不需要任何添加剂,并且消毒速度很快,可在水流量下大规模地进行消毒,整个过程不需要任何操作,只需要设备在使用。
2.稳定:紫外线消毒不会对水中物质造成任何化学反应,不会产生坏味或色彩变化,也不会对水中的氧含量或pH值造成影响。
3.安全:紫外线消毒过程不产生有害的化学残留,不会对健康造成任何负面影响。
同时,相较于其他传统消毒技术,紫外线消毒技术没有任何电离辐射,不存在辐射危害。
4.环保:紫外线消毒技术不会对环境造成任何污染,是一种非常环保的消毒方式。
二、紫外线消毒技术在水处理中的应用紫外线消毒技术已经被广泛应用于饮用水、游泳池水、工艺水、水产养殖等领域,以下将简单介绍其在饮用水领域的应用。
1.家庭饮用水家庭饮用水中几乎都需要经过消毒处理,而紫外线消毒器可以方便地放于水龙头下,对家庭饮用水进行消毒。
这种方式不仅方便快捷,而且可以消除水中的大多数细菌和病毒。
对于家庭用户而言,紫外线消毒器具有结构简单、易于维护、成本低廉等优点,受到了很多家庭用户的青睐。
2.厂商饮用水厂商饮用水是指向厂区、学校等大型场所设立的饮用水设施,一般需要大量的饮用水,因此需要大规模的消毒设备。
紫外线灯在水处理中的应用水处理(water treatment)从处理对象分,它包括废水处理、城市供水处理、饮用水处理、纯净水处理、养殖场水处理;从原理上分,有消毒、杀菌、光分解降解及其它光化反应;从使用紫外线杀菌灯的方法来分,有直接把灯放入水中,称为浸没式;紫外线灯放入套管里使用,称为过流式。
(目前主要采用的是过流式的方法。
)----紫外线杀菌灯在水处理主要应用它的杀菌功能,比如过流式的设备工作原理是这样的:经水泵产生压力的一定流速的水流流过能透紫外的石英套管外围,紫外线灯产生的254nm紫外线对水进行消毒、杀菌。
其特点是水流流速很快,一般在石英外套流过的时间为不超过1秒,因此要求杀菌灯的紫外线强度是很高的,一般要求在表面强度超过30000uw/cm2。
要产生如此高的紫外线强度,需选用高强度大功率的紫外线杀菌灯。
如果仍然想通过延长时间来提高消毒效果,那么一般选用较长的灯,做较长的设备,或在不锈钢外壁上处理成涡流旋转式结构,来延长水流过的时间。
----对于高档产品,过流式消毒方法不仅要配较复杂的结构;还有复杂的控制系统,如紫外线强度监测系统,水温监测系统,消毒时间累积,紫外线灯监控、故障报警、自动声光报警等系统。
此外,过流式设备对环境与处理对象也有要求,如水的温度、水的透明度对消毒效果有很大的影响。
紫外线杀菌灯工作时表面最佳温度为40℃,温度过高或过低都会影响紫外线输出效果;水的透明度越差,紫外线越易被吸收,利用率就越低。
----与过流式相比,浸没式结构简单。
紫外线杀菌灯直接放在水中,这种方法可用于流动的动态水,也可用于静态水。
这种处理方法要注意灯管有可能由于意外情况发生破裂;长时间处理,灯管表面会被水中藻类等污染物覆盖,将严重影响紫外线透出。
对不同对象的水体进行消毒,主要要了解水质变动情况和水对紫外线的透过率。
在水处理,除消毒杀菌外,紫外线灯还用于光催化反应,但目前只停留在试验室研究阶段。
2、产品的一般设计----对设备的设计,除了相关结构和电控部份设计之外,一项重要指标是消毒效果,消毒效果我们一般用紫外线辐照剂量来衡量,即254nm紫外线辐照强度×照射时间。
紫外线杀菌灯在水处理中的应用一、应用中的一般常识1、应用领域的分类----紫外线杀菌灯在水处理领域有广泛的用途。
----水处理(water treatment)从处理对象分,它包括废水处理、城市供水处理、饮用水处理、纯净水处理、养殖场水处理;从原理上分,有消毒、杀菌、光分解降解及其它光化反应;从使用紫外线杀菌灯的方法来分,有直接把灯放入水中,称为浸没式;紫外线灯放入套管里使用,称为过流式。
(目前主要采用的是过流式的方法。
)----紫外线杀菌灯在水处理主要应用它的杀菌功能,比如过流式的设备工作原理是这样的:经水泵产生压力的一定流速的水流流过能透紫外的石英套管外围,紫外线灯产生的254nm紫外线对水进行消毒、杀菌。
其特点是水流流速很快,一般在石英外套流过的时间为不超过1秒,因此要求杀菌灯的紫外线强度是很高的,一般要求在表面强度超过要产生如此高的紫外线强度,需选用高强度大功率的紫外线杀菌灯。
如果仍然想通过延长时间来提高消毒效果,那么一般选用较长的灯,做较长的设备,或在不锈钢外壁上处理成涡流旋转式结构,来延长水流过的时间。
----对于高档产品,过流式消毒方法不仅要配较复杂的结构;还有复杂的控制系统,如紫外线强度监测系统,水温监测系统,消毒时间累积,紫外线灯监控、故障报警、自动声光报警等系统。
此外,过流式设备对环境与处理对象也有要求,如水的温度、水的透明度对消毒效果有很大的影响。
紫外线杀菌灯工作时表面最佳温度为40℃,温度过高或过低都会影响紫外线输出效果;水的透明度越差,紫外线越易被吸收,利用率就越低。
----与过流式相比,浸没式结构简单。
紫外线杀菌灯直接放在水中,这种方法可用于流动的动态水,也可用于静态水。
这种处理方法要注意灯管有可能由于意外情况发生破裂;长时间处理,灯管表面会被水中藻类等污染物覆盖,将严重影响紫外线透出。
对不同对象的水体进行消毒,主要要了解水质变动情况和水对紫外线的透过率。
在水处理,除消毒杀菌外,紫外线灯还用于光催化反应,但目前只停留在试验室研究阶段。
2、产品的一般设计----对设备的设计,除了相关结构和电控部份设计之外,一项重要指标是消毒效果,消毒效果我们一般用紫外线辐照剂量来衡量,即254nm紫外线辐照强度×照射时间。
辐照强度可以根据外套管离灯管表面距离来测试强度,处理时间要根据水流量、水压力、进水管尺寸来定,也可实测。
理论上,照射剂量要达到30000uw.s/cm2,剂量越高,对细菌杀灭率越高。
----实际上,照射剂量在系统工作时是很难测试的,主要是水体在设备中流过的时间往往难以估计和测试(这还和设备内部结构设计有关),所以通常用水流量和紫外线灯功率的比例关系来衡量消毒效果。
----水流量一定,则需要一定总功率的紫外线灯,但总功率一定,还有多种选择方案。
如果选择总功率600瓦的紫外线灯,可选择30只20瓦的灯,也可选择20只30瓦的灯,还可选择6只100瓦的灯等。
即使单只灯功率一定了,灯的长度还不一定。
可选择较短的高强度灯,也可选择较长的高效率灯。
具体设计时,考虑设备的长度、体积,如果允许设备长,不能太大,则采用细长的灯,这样支数相应减少,内腔空腔可缩小。
相反,设备设计不能长,可大的,则选用紫外线灯管时,宜采用较小功率,支数较多的。
对于选择支数较少紫外线灯时流过石英外套管的水层厚度要厚,紫外线在水中比在空气中更容易衰减,它的衰减系数比可见光在水中的衰减要大得多。
只能允许水层厚度在1cm左右,如果更厚,则需浪费更多的紫外线来达到相同的消毒效果。
即紫外线灯应用效率会降低。
3、灯的选用----在水处理中,尤其在废水处理中,应用高强度的紫外线灯是很有必要的。
因为如果使用较多数量的紫外线灯,那么镇流器数量也多,线路更复杂,控制部分也更复杂,往往坏一只灯,就要停机更换,检修。
而灯和镇流器使用数量越多,坏掉一只的概率也就越大。
----在传统的紫外线灯中,功率一般只能做到几十瓦,如传统规格40瓦、30瓦。
如果用到大流量水处理,总功率需几千瓦,紫外线灯的数量要用到数十只到上百只,设备庞大,控制线路也很复杂。
当用大功率的紫外线灯,如300瓦,那么,灯和镇流器数量将会大大减少,可简化设备。
提高设备安全可靠性,降低设备的故障发生率。
----高强度的紫外线灯在水处理中使用,可分别选择有臭氧和无臭氧灯。
所谓有臭氧灯,指这种灯能透185nm谱线(汞的特征谱线),这种谱线在空气中能电离空气产生臭氧。
据国外的试验研究,185nm的紫外线在水中能产生光化反应,即电离H2O产生-OH(羟基),-OH有很强的氧化性,可矿化分解水中的有机物,降低TOC。
但是一般的低压汞灯,本身功率不大,185nm 紫外线只占灯管所耗电能的20%,其效果不显著,只有大功率的紫外线灯才能表现出一定效果。
----在水处理除了应用紫外线灯消毒杀菌之外,还可用到紫外线灯的另外的作用原理。
这就是光催化反应。
这种原理现已被成功用于空气净化。
我们在市场上看到的光催化空气净化器就是用到该原理。
在饮用水和废水净化方面,国内目前有数十家大学和企业在研究,被认为是高效、最有前景的废水、废气治理方法,是国内外研究的热点。
----目前,光催化活性较好的是TIO2。
理论上,波长小于387nm的紫外线都能对TiO2激化而产生羟基而起到催化氧化的作用。
市场上,我们可看到两个波长的紫外线灯,一种是254nm,一种是365 nm的紫外线灯,这两种灯现都已成功用于光催化反应的应用中, 254nm的紫外线灯也就是通常的杀菌灯,是由汞原子发出的谱线。
365nm谱线的灯,通常见到的是采用专用的黑色的透紫外线玻璃;另一种是采用石英玻璃,涂覆365nm的紫光粉,采用石英材料的透光率要高,但其成本也相应增高。
----用在水处理,通常选用254nm的紫外线灯做光催化反应,这实际用到了254nm的双从作用,一是直接杀菌,一是光催化产生羟基矿化降解和杀菌。
在空气净化方面,目前365nm的黑光管和254nm的石英灯都已有人成功运用,本公司已开发峰值波长为312nm的紫外线灯,该灯种光谱在UV-C、UV-B、UV-A等波段均有分布,可对光催化效率大大提高,是光催化应用首选灯种!二、应用中的技术难点1、结构和控制----在水处理主要用到紫外线灯的消毒杀菌功能,这种基本原理和方法在数十年就已被人发现。
在欧美,紫外线消毒技术已是一种普及的技术。
在我国,九十年代开始引进该技术。
十年来,这种技术做为一种高科技产品被努力地推向市场。
然而,到目前为止,紫外线消毒产品还远未在水处理应用中普及。
----没有普及化的重要原因之一,国内生产的紫外线杀菌灯质量(主要是寿命)不过关。
在水处理行业。
由于设备一般都是24小时运转,灯的寿命要求高。
而国内生产的紫外线灯一般也就是1000-2000小时,而且可靠性不高,易出故障。
如果用于空气消毒,坏一只灯可随时更换;而在水处理设备里,如果坏一只灯,要影响到整个设备、系统,还可能影响其他供水系统和用户。
可以说是安全质量事故。
因此,紫外线杀菌灯的寿命和可靠性尤其重要。
----第二个原因是产品的结构和控制系统的设计不过关。
以家用饮水机为例。
据卫生部门的检测,通过饮水机放出的水,大多数都是细菌严重超标,一些名牌厂家的都是如此。
细菌产生的主要原因就是饮水机内部长期不清洗而滋养了细菌。
数年前,有人想把紫外线灯用到饮水机上,对系统环境和水进行消毒和保洁。
可到现在,市场上也没看到饮水机用上紫外线灯。
----造成这种现象主要是遇到结构设计上的难题。
紫外线在水中的穿透力很差,一般仅适合于10cm以内厚度的静态水层,随水层厚度增加,紫外线强度将大幅度衰减。
因此紫外线对水消毒最适合薄层动态水。
而普通的桶装饮水机中的水流入到内胆中是静态,而且储存时间无法确定,有可能只停留几秒种(连续接水饮用),也有可能停留较长时间。
这就在时间控制上也增加了难度。
----有人想到,饮水机主要存在的是二次污染,不是桶装水带入的细菌,只要让内胆中的水不受二次污染就可以保持清洁。
没有必要达到紫外线消毒杀菌的剂量。
但是,桶装水不合格的报道我们经常见到。
显然,仅仅是对内腔进行消毒显然是不够的!2、光催化反应----光催化氧化反应机理很复杂。
一些纳米材料如TiO2粉体复合光催化剂,被紫外线照射后,会产生电子空穴对。
空穴有很强的扑获电子的能力,遇到水分子后,水分子被夺去电子形成羟基(-OH),羟基有很强的化学活性,它能破坏有机物的化学键,达到旷化分解有机污染物的目的。
----与其他的新技术、新方法一样,光催化有他的新颖、实用的一面,也有其局限性的一面。
从目前的国内外的研究和一般客户的应用情况看,光催化有其以下的局限性:----1、光催化不管用在空气还是用在水里,其光解的作用效率是有限的。
不能夸大他的作用。
它只能处理杂质含量很低的空气和溶液,而且处理时间较长。
比如空气净化,只能用于污染气体(如家居室内)较轻的环境,而不能用于如废气、废水等的净化。
----2、光催化作用只能局限于光触媒表面附近。
也就是说,杂质分子或离子只能经过光触媒表面才能被降解。
因为光催化产生的活性离子羟基从产生到消亡的时间非常短,(小于10-6秒),他既不能在水中游泳,也不能在空中飞舞。
而象紫外线可以穿透一定水层(尽管它在水中衰减严重),臭氧、氯气可以溶解在水里,随水漂流,作用时间可达数十分钟。
----3、光催化活性易受外界因素影响。
如水中某些离子对光催化分解有促进作用,也有些离子或分子对光催化有中毒作用。
空气中的湿度对光催化效果也有影响。
还有一点:必需有水分子光催化才能进行。
在仪器设备工作过程中,光催化实际效果往往难以实测和加以判断。
消费者难以通过感性认识来感触高科技的魅力!----2、无法测定光解因子。
以消毒杀菌为例,《消毒技术规范》介绍有生物灭菌试验方法。
(这种试验方法程序复杂,成本较高,一般只有市级防疫部门试验室才有条件做。
)通常情况,我们可测试消毒因子。
如紫外线消毒,我们可测试 254nm紫外线强度,化学消毒可测试化学因子如环氧乙烷、臭氧的浓度,而光催化反应,目前无法测试所谓因子,如羟基(-OH)浓度就无法测试,原因是一其存在时间很短,二也无恰当方法测试。