中壓紫外線技術(shù)應(yīng)用

中壓紫外線產(chǎn)品能產(chǎn)生全波段的紫外線，彌補(bǔ)了低壓?jiǎn)尾ㄩL(zhǎng)所帶來(lái)的殺菌不*的問題，有效提高了消毒效果。本文介紹了中壓紫外線技術(shù)和低壓技術(shù)的比較以及中壓紫外線消毒技術(shù)的特性。

中壓和低壓紫外線技術(shù)的區(qū)別

紫外線消毒技術(shù)在水處理行業(yè)中已應(yīng)用多年，目前紫外線技術(shù)可以分為中壓紫外線技術(shù)和低壓紫外線技術(shù)，它們的主要區(qū)別包括以下幾個(gè)方面。

1.紫外燈的分類。

紫外線光源是依靠水銀放電燈管產(chǎn)生的，以汞在燈管內(nèi)的壓力來(lái)分，市場(chǎng)上的紫外線燈可分為低壓燈、低壓高強(qiáng)燈和中壓燈。

2.中壓紫外線殺菌技術(shù)具有更大的殺菌廣譜性。

中壓紫外線技術(shù)紫外光譜的發(fā)射范圍為180~400nm之間；低壓紫外線紫外光譜為單光譜，253.7nm輸出；中壓多譜段殺菌具有更大的廣譜性，對(duì)微生物不同部位都有很大的破壞作用。

不同種類的微生物，以及微生物結(jié)構(gòu)的不同部分對(duì)不同波長(zhǎng)紫外線的吸收能力及敏感程度都有很大的差別。如大腸桿菌，大吸收波長(zhǎng)是265nm，隱孢子蟲大吸收波長(zhǎng)是260nm，MS2噬菌體大吸收波長(zhǎng)270nm。中壓多譜段紫外線因其波長(zhǎng)范圍寬，對(duì)不同種類微生物及微生物的不同部分都可以通過不同波長(zhǎng)紫外線來(lái)進(jìn)行破壞，從而決定中壓多譜段殺菌具有更大的廣譜性；多譜段紫外線對(duì)微生物除DNA以外其他部位如細(xì)胞壁，核酸都有很大的破壞作用，這樣可以有效克服單波長(zhǎng)紫外線殺菌后存在的細(xì)菌光復(fù)活問題，不同紫外科技的光譜特征如圖1。

3.中壓紫外線殺菌技術(shù)的殺菌效力穩(wěn)定且可控。

中壓多譜段紫外線燈管單支燈管功率高可達(dá)7kW，在相同處理能力和紫外線照射劑量下，中壓紫外技術(shù)可大程度減少所需燈管和系統(tǒng)數(shù)量。一支3.5kW中壓燈管處理能力可相當(dāng)于110支以上低壓燈管（低壓大功率320W），與低壓燈管配套的石英套管和整流器（每支燈管需要一支石英套管和一個(gè)整流器）壽命分別為３年和５年，由此帶來(lái)的備件更換費(fèi)用也將給日常運(yùn)行維護(hù)帶來(lái)很大壓力。中壓的單燈管能實(shí)時(shí)反映工作燈管的發(fā)光強(qiáng)度，避免任何可能因燈管強(qiáng)度不足而發(fā)生的事故。這也是多燈管系統(tǒng)一個(gè)很大的弊端，因?yàn)閺?qiáng)度監(jiān)測(cè)裝置監(jiān)測(cè)的所有燈管發(fā)光的共同結(jié)果，當(dāng)離強(qiáng)度監(jiān)測(cè)器較遠(yuǎn)燈管發(fā)光效率降低時(shí)，強(qiáng)度監(jiān)測(cè)裝置不能做出判斷，這在食品飲料、制藥行業(yè)是非常致命的，因?yàn)楫?dāng)一些離監(jiān)測(cè)器遠(yuǎn)的燈管發(fā)光效率降低時(shí)，系統(tǒng)根本無(wú)法達(dá)到預(yù)先設(shè)計(jì)的處理能力，而此時(shí)的強(qiáng)度監(jiān)測(cè)裝置根本無(wú)法作出反應(yīng)。

4．紫外線劑量準(zhǔn)確界定系統(tǒng)殺菌效率。

由于不同種類微生物對(duì)紫外線敏感程度不一樣，從而達(dá)到同樣的殺菌效率所需要的紫外線劑量有很大的差別，如對(duì)大腸桿菌，殺滅90%(1Log)的大腸桿菌所需紫外線劑量5.4mJ/cm2（5400μW.s/cm2），而同樣殺滅90%(1Log)黑曲霉菌需要紫外線劑量137mJ/cm2（37 000μW.s/cm2）；標(biāo)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)在評(píng)定紫外線設(shè)備的殺菌效率時(shí)，會(huì)選擇相應(yīng)的指示微生物，美國(guó)EPA選擇的是大腸桿菌，ONORM標(biāo)準(zhǔn)選擇的是MS2噬菌體，脫離目標(biāo)微生物去談Log殺菌效率本身也是不正確的。

5.中壓紫外系統(tǒng)工作效率不受介質(zhì)溫度影響。

紫外線發(fā)生率與溫度的關(guān)系可以看出，低壓紫外線燈的發(fā)生效率受溫度影響較大，而中壓紫外線燈的發(fā)生效率基本不受溫度影響。

中壓紫外線消毒的特性

1. 強(qiáng)殺菌性。殺菌效率高、速度快、對(duì)常見的細(xì)菌、病毒的殺滅作用一般在幾秒內(nèi)即可完成。

2. 殺菌的光譜性高。對(duì)所有的細(xì)菌和病毒都能高效殺滅，能夠滅活抗氯性微生物組織，如嗜肺軍團(tuán)菌、大腸桿菌、假單胞菌、隱孢子蟲、阿米八蟲和細(xì)菌等，中壓紫外線技術(shù)是通過破壞這些微生物的DNA和DNA修復(fù)酶來(lái)達(dá)到滅活效果。

3. 在消毒過程中不會(huì)產(chǎn)生有毒及有害副產(chǎn)物，不改變被消毒水的成分和性質(zhì)，對(duì)水體和周圍環(huán)境不產(chǎn)生二次污染；可降低氯、臭氧等化學(xué)殺菌藥品的投加量，可降低余氯和水中溴酸鹽產(chǎn)物的風(fēng)險(xiǎn)。

4. 中壓紫外線消毒技術(shù)占地面積小，運(yùn)行安全、可靠、維修簡(jiǎn)單、費(fèi)用低。

5. 中壓紫外線具備降解化合氯的能力，可有效杜絕致癌物質(zhì)三鹵甲烷（THMS）的產(chǎn)生。

可見，中壓紫外線消毒技術(shù)具有高效率殺菌、廣譜性殺菌、無(wú)污染、運(yùn)行安全可靠等優(yōu)點(diǎn)，并且不會(huì)形成有毒副產(chǎn)物，因而目前工程應(yīng)用也越來(lái)越多。