紫外線技術(shù)在水處理中的應(yīng)用

【資料簡介】

　　利用紫外線殺死水生傳染性細(xì)菌的優(yōu)勢已被廣泛證實(shí)。幾乎所有行業(yè)都將紫外線技術(shù)應(yīng)用于水處理系統(tǒng)，包括食品飲料行業(yè)、制藥行業(yè)、化妝品行業(yè)、保健品行業(yè)、制造業(yè)、高科技行業(yè)等等。殺菌是紫外線技術(shù)在水和廢水領(lǐng)域的主要應(yīng)用。同時(shí)，該行業(yè)還將該技術(shù)應(yīng)用于許多其他領(lǐng)域，包括消除臭氧、減少總有機(jī)碳(TOC)、液糖消毒、氯降解、表面和空氣消毒以及冷卻塔消毒。本文將簡要概述紫外線在工業(yè)中的一些用途。
 

　　紫外線消毒器主要使用波長為254納米的紫外線。這種波長的紫外線，即使是少量的紫外線投射劑量，也能破壞細(xì)胞DNA的生命核心，從而阻止細(xì)胞再生，失去再生能力使細(xì)菌無害化，從而達(dá)到殺菌的效果。與所有其他紫外線應(yīng)用技術(shù)一樣，該系統(tǒng)的規(guī)模取決于紫外線強(qiáng)度(照射器的強(qiáng)度和功率)和接觸時(shí)間(水、液體或空氣暴露于紫外線的時(shí)間長度)。
 

　　1、臭氧在工業(yè)生產(chǎn)中常用于水體的消毒和凈化。但是，由于臭氧的氧化能力很強(qiáng)，水中殘留的臭氧如果不去除，可能會(huì)影響下道工序。因此，通常臭氧處理過的水在進(jìn)入主工藝之前必須從水中剩余的臭氧中去除消除。波長為 254 納米的紫外線對破壞剩余的臭氧非常有效。它可以將臭氧分解成氧氣。雖然不同的系統(tǒng)需要的規(guī)模不同，但一般來說，典型的臭氧消除系統(tǒng)所需的紫外線輻射量是傳統(tǒng)殺菌系統(tǒng)的3倍左右。
 

　　3、在許多高科技和實(shí)驗(yàn)室設(shè)備中，有機(jī)物會(huì)阻礙高純度水的生產(chǎn)。從水中去除有機(jī)物的方法有很多，比較常用的方法包括使用活性炭和反滲透。波長較短(185納米)的紫外線也能有效減少總有機(jī)碳(價(jià)值在于這些發(fā)射器也產(chǎn)生波長為254納米的紫外線，因此可以同時(shí)進(jìn)行消毒)。波長較短的紫外線能量較多，因此可以分解有機(jī)物。有機(jī)物紫外氧化的反應(yīng)過程雖然非常復(fù)雜，但其主要原理是通過生成具有強(qiáng)氧化能力的游離氫和氧，將有機(jī)物氧化成水和二氧化碳。與臭氧去除系統(tǒng)一樣，這種降解有機(jī)碳的紫外線系統(tǒng)發(fā)出的紫外線輻射是傳統(tǒng)消毒系統(tǒng)的3-4倍。
 

　　4、大多數(shù)食品和飲料制造商都大量使用液態(tài)糖。由于糖是容易被細(xì)菌利用的食物，所以很容易促使細(xì)菌繁殖。此外，液態(tài)糖是不透明的，因此很難*消毒。波長為254納米的紫外線可用于對液態(tài)糖產(chǎn)品進(jìn)行消毒。為了補(bǔ)償液體的粘度和顏色造成的能量損失，許多紫外線發(fā)射器需要緊密排列，形成所謂的“薄膜”反應(yīng)器。發(fā)射器的這種緊密組合可以提供所需的非常高的紫外線輻射，可以有效地對液態(tài)糖進(jìn)行消毒。其紫外線能量輸出約為傳統(tǒng)消毒系統(tǒng)的 7-10 倍。
 

　　5、余氯的降解在市政水處理和供水系統(tǒng)、氯化和消毒中是非常必要的。但在工業(yè)生產(chǎn)過程中，為避免對產(chǎn)品產(chǎn)生不良影響，往往需要去除水中的余氯。消除余氯的基本方法是活性炭床和化學(xué)處理。活性炭處理的缺點(diǎn)是需要不斷再生，經(jīng)常遇到細(xì)菌滋生的問題。波長為 185 nm 和 254 nm 的紫外線已被證明可有效破壞余氯和氯胺之間的化學(xué)鍵。雖然它需要大量的紫外線能量才能工作，但它的優(yōu)點(diǎn)是這種方法不需要在水中添加任何藥物，不需要儲(chǔ)存化學(xué)品，易于維護(hù)，同時(shí)具有殺菌和去除有機(jī)物。
 

　　6、表面和空氣消毒利用紫外線進(jìn)行空氣消毒和紫外線進(jìn)行水消毒有著悠久的歷史。空氣消毒設(shè)備已在醫(yī)院、診所和潔凈室中使用多年。現(xiàn)在，工廠、辦公室和家庭也開始使用空氣消毒設(shè)備。
 

　　空氣消毒的原理與水消毒相同。一般UV燈可以安裝在風(fēng)道內(nèi)、盤管前端，也可以安裝在固定在墻上的架子上。當(dāng)空氣經(jīng)過時(shí)，空氣中的微生物被殺死，變得無害。表面消毒的原理是一樣的。在食品飲料行業(yè)，傳送帶上的產(chǎn)品通過表面消毒設(shè)備進(jìn)行消毒。
 

　　7、為了降低殺菌劑的成本(采購、儲(chǔ)存、保險(xiǎn))和化學(xué)處理對健康的危害，可以在冷卻塔的水循環(huán)系統(tǒng)中安裝紫外線系統(tǒng)，起到殺菌消毒的作用。如果與過濾器一起使用，紫外線可以有效地控制冷卻塔中微生物的生長。雖然冷卻塔內(nèi)仍需保留一定濃度的殺菌劑，但紫外線的應(yīng)用可大大減少其用量。