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  前言

在人們的生活水平日益提高，對健康用水的需求也快速增加的今天，*仍然有12億人口無法獲得安全的飲用水供應(yīng)。未經(jīng)處理過的水可能導(dǎo)致一系列嚴(yán)重的疾病，據(jù)聯(lián)合國統(tǒng)計(jì)，發(fā)展中國家約80%的疾病和死亡都是由于不健康飲用水所導(dǎo)致。紫外線凈水光源產(chǎn)品——紫外線殺菌消毒燈，解決了健康用水這一世界性難題。現(xiàn)將紫外線殺菌消毒燈產(chǎn)品的性能、特點(diǎn)、功能、及在水處理中的運(yùn)用進(jìn)行簡單介紹。

1. 紫外線殺菌燈的設(shè)計(jì)原理

在實(shí)際生產(chǎn)中，殺菌燈應(yīng)用和設(shè)計(jì)主要考慮以下3種因素：

A 有效輻射劑量（Heff）

有效輻射劑量是時間和有效輻照度的乘積（輻照度是殺菌的主要貢獻(xiàn)）。然而，輻射劑量受其本身穿透介質(zhì)能力的限制。穿透能力取決于吸收系數(shù)大小，對于固體，表面將吸收所有輻射；對于水，視其純凈度而言，光輻射被吸收90%前能相應(yīng)穿透幾毫米到幾微米不等。

B這些輻射可能導(dǎo)致的危害

殺菌輻射能導(dǎo)致結(jié)膜炎和皮膚紅斑，所以人類不能在超過所規(guī)定zui大值的輻射下受照。換句話說，要在設(shè)計(jì)殺菌裝置時就將此考慮在內(nèi)。

UV殺菌可用于所用三態(tài)物質(zhì)即氣體（空氣），液體（主要為水）和工藝達(dá)到吸收系數(shù)很小的固體（表面）。然而，通過使用“薄膜技術(shù)”和環(huán)路設(shè)計(jì)（使產(chǎn)品循環(huán)），即使在一些吸收系數(shù)不理想的情況下，也取得了巨大成功。

C 光源

提高低壓光源的燈電流以獲得相同管長的更高光輸出，但以降低紫外輻射效率為代價（紫外瓦特/輸入瓦特）；這是由于自吸收的增加及溫度的影響。在燈中使用汞齊替代純汞可以減少上述溫度的影響。HOK光源，中氣壓汞燈，比低壓光源產(chǎn)生更多的UV-C紫外輻射，但效率也更低。

2.紫外線殺菌的特點(diǎn)

紫外線凈化法比傳統(tǒng)的氯氣消毒有*的*性。氯氣消毒會在水中形成一種氯的化合物，這是一種致癌物，而且氯氣濃度高時也會有一種味道，如果喝生水，會明顯地聞到這股怪味。現(xiàn)在水消毒還有一種方法：臭氧。臭氧也能殺菌，但其濃度高時，臭氧分解的時間就要延長，很可能就會經(jīng)近距離管道輸送到居民房內(nèi)。臭氧水據(jù)說能美容、洗菜，但不能喝，而且其味道難聞。如果濃度降低，殺菌能力又要減弱。此外臭氧消毒還要防止泄漏。

紫外線殺菌消毒燈不需要添加任何化學(xué)品，添加化學(xué)品常常使水中有一種不好的味道或氣味，甚至這種化學(xué)品本身也可能有危害，例如氯可能與水里的有機(jī)物質(zhì)起反映，形成有潛在致癌威脅的氯仿。而且化學(xué)品發(fā)揮作用需要一段時間，水使用之前如果沒有與化學(xué)品充分混合，其有效性就會受限。此外，在有些情況下，微生物能夠?qū)δ承┨囟ǖ幕瘜W(xué)品產(chǎn)生耐性或免疫性。而采用UVC輻射消毒就不會出現(xiàn)這些情況。

一個典型的完整過濾裝置具有多層結(jié)構(gòu)，包括一個UV光源和一個傳統(tǒng)的機(jī)械過濾器。通常由過濾系統(tǒng)專業(yè)制造商將合適的UVC燈管集成在完整的過濾裝置中。一個完整過濾裝置有多級凈化結(jié)構(gòu)，除了UVC燈管本身，還有一個傳統(tǒng)的機(jī)械過濾層，用于去除固體雜質(zhì)，以及一個活性炭過濾層，用于去除帶有不良味道和氣味的生物物質(zhì)和芬芳化學(xué)品等其他雜質(zhì)。

3.紫外線殺菌燈的實(shí)際應(yīng)用

3.1紫外線殺菌燈的方法

水處理（water treatment）從處理對象分，它包括廢水處理、城市供水處理、飲用水處理、純凈水處理、養(yǎng)殖場水處理；從原理上分，有消毒、殺菌、光分解降解及其它光化反應(yīng)；從使用紫外線殺菌燈的方法來分，有直接把燈放入水中，稱為浸沒式；紫外線燈放入套管里使用，稱為過流式。

4.1.1過流式

過流式的設(shè)備工作原理是這樣的：經(jīng)水泵產(chǎn)生壓力的一定流速的水流流過能透紫外的石英套管外圍，紫外線燈產(chǎn)生的254nm紫外線對水進(jìn)行消毒、殺菌。其特點(diǎn)是水流流速很快，一般在石英外套流過的時間為不超過1秒，因此要求殺菌燈的紫外線強(qiáng)度是很高的，一般要求在表面強(qiáng)度超過30000uw/cm2。要產(chǎn)生如此高的紫外線強(qiáng)度，需選用高強(qiáng)度大功率的紫外線殺菌燈。如果仍然想通過延長時間來提高消毒效果，那么一般選用較長的燈，做較長的設(shè)備，或在不銹鋼外壁上處理成渦流旋轉(zhuǎn)式結(jié)構(gòu)，來延長水流過的時間。

4.1.2 浸沒式

與過流式相比，浸沒式結(jié)構(gòu)簡單。紫外線殺菌燈直接放在水中，這種方法可用于流動的動態(tài)水，也可用于靜態(tài)水。這種處理方法要注意燈管有可能由于意外情況發(fā)生破裂；長時間處理，燈管表面會被水中藻類等污染物覆蓋，將嚴(yán)重影響紫外線透出。對不同對象的水體進(jìn)行消毒，主要要了解水質(zhì)變動情況和水對紫外線的透過率。

4.2應(yīng)用前景及領(lǐng)域

飛利浦紫外殺菌燈不僅紫外光波透過率高、壽命長、凈化空氣時產(chǎn)生負(fù)氧離子，同時，還能殺滅有害細(xì)菌和病毒高達(dá)99.99%。

盡管紫外線殺菌燈可以應(yīng)用在各方各面并能達(dá)到多種目的，它的應(yīng)用領(lǐng)域主要可概括為以下幾個方面：1、空氣消毒2、 HVAC冷卻旋管3、家庭用水4、工業(yè)飲用水5、工藝用水 （飲料）6、廢水7、半導(dǎo)體和IC制造業(yè)8、游泳池、溫泉、水族館、 魚塘，另外可應(yīng)用于啤酒飲料、水處理、空調(diào)、消毒柜、醫(yī)院動態(tài)無菌室、病房等。

5.小結(jié)

長期以來，宏觀和微觀環(huán)境中的污染一直備受人們的關(guān)注。而目前對污染減少的問題已形成了一個產(chǎn)業(yè)，包括改良技術(shù)以減少初級污染、次級污染以及物理、生物、化學(xué)方式的清潔。而在這些技術(shù)中使用UV-C紫外輻射不僅起到殺菌作用，而且還是種的殺菌方法，它將可能是zui為節(jié)能的技術(shù)。