紫外線(xiàn)殺菌器有哪些特點(diǎn),其工作原理是什么?
紫外線(xiàn)殺菌器的原理一般認為是生物體內的二酸吸收了紫外光的能量而改變了自身的結構,進(jìn)而破環(huán)了核酸的功能所致。當核酸吸收的能量達到致死量而紫外光的照射又能保持一定時(shí)間時(shí),細菌便大量死亡。
紫外線(xiàn)的滅菌效果因波長(cháng)而異,波長(cháng)在200-300nm之間的紫外線(xiàn)有滅菌作用,其中以254-257nm波段滅菌效果最好。這是因為細菌中的脫氧核糖核酸(DNA)核蛋白的紫外吸收峰值正好在254-257nm之間。如將該波段紫外線(xiàn)的滅菌能力定為100%,再同其他波長(cháng)紫外線(xiàn)的滅菌能力作比較。超過(guò)或低于254-257nm的紫外線(xiàn),隨波長(cháng)的增加或減少,滅菌效果均急劇下降。
紫外線(xiàn)殺菌器的特點(diǎn)
1.紫外線(xiàn)殺菌速度快,效率高,效果好。
2.紫外線(xiàn)照射不會(huì )改變水的物理和化學(xué)性質(zhì),對純水不會(huì )帶入附加物所引起的污染。
3.適用于各種水的流量下,操作簡(jiǎn)單,適用方便,只需要定期清洗石英玻璃套管,更換燈管即可。
4.體積小,輕便,耗電低。
5.紫外線(xiàn)殺菌沒(méi)有持續消毒作用,易受二次污染。
紫外線(xiàn)殺菌與通常采用的其他殺菌方法(如加熱、加氯和過(guò)濾殺菌法等)相比具有顯著(zhù)的優(yōu)越性,例如:加熱殺菌法對一般的細菌有效,但要殺死耐熱細菌則需要更高的溫度,而且設備成本高,熱耗高,殺菌時(shí)間長(cháng),設備操作維護復雜。加氯殺菌法一般用于城市生活用水的消毒,對水質(zhì)要求高的情況下不宜使用,同時(shí)液氯的運輸、貯存、投配等均較麻煩,滅菌時(shí)間也長(cháng)(一般接觸時(shí)間不小于30min)。過(guò)濾滅菌法則運行費用高,濾孔網(wǎng)眼易堵塞,因此紫外殺菌在凈水工藝中應用廣泛。
紫外線(xiàn)殺菌器裝置的電氣設施包括電源顯示、電壓指示、燈管指示、事故報警、石英計時(shí)器及開(kāi)關(guān)等,對紫外殺菌器的質(zhì)量要求主要是要保證99.9%的殺菌率。而紫外線(xiàn)的強度、光譜波長(cháng)和照射時(shí)間是決定紫外線(xiàn)殺菌效果的因素。
波長(cháng)為2537?的紫外線(xiàn)殺菌能力最強,因此要求用于殺菌的紫外線(xiàn)燈的輻射光譜的能量集中在2537?左右,以取得最佳殺菌效果。
影響殺菌效果的因素
紫外線(xiàn)消毒器的安裝位置
離使用點(diǎn)越近越好,由于被殺死的細菌尸體污染純水,因此要在紫外殺菌器后面安裝過(guò)濾器,一般要求濾膜孔徑≤0.45μm。
流量
當紫外線(xiàn)的輻射能量一定時(shí),水流量對殺菌效果有顯著(zhù)影響,流量越大、流速越快,被紫外線(xiàn)照射的時(shí)間就越短;細菌被照射的時(shí)間縮短,被殺菌的概率也因而下降。如流量不變,源水中微生物污染水平高時(shí),污染菌除去率也高,但出水中菌檢合格率可能下降。
進(jìn)水要求
水的色度、濁度、總鐵含量對紫外光都有不同程度的吸收,其結果是降低殺菌效果。色度對紫外線(xiàn)透過(guò)率影響最大,濁度次之,鐵離子也有一定影響。紫外線(xiàn)殺菌器對水質(zhì)的要求一般為:色度<15,濁度<5,總鐵含量<0.3mg/L,細菌含量≤900個(gè)/ml。
水層厚度
水層的厚度同紫外線(xiàn)殺菌效果有很大關(guān)系。例如,對于水流速度不超過(guò)250L/h的管路,以30W的低壓汞燈對1cm厚的水層滅菌時(shí),滅菌效率可達90%;對2cm厚的水層的滅菌效率在73%;對3cm厚的水層滅菌效率為56%;對4cm厚的水層則下降到40%。因此,在上述流速條件下,紫外線(xiàn)有效滅菌水層厚度不超過(guò)2.2cm。如果水中含有芽胞細菌,水層厚度應減少至1.4cm,水的流速減少至90L/h。如果水中含有泥砂污物,則有效水層厚度還應下降,水流速度亦減小。否則就達不到預期的滅菌效果。
石英套管
石英套管的質(zhì)量和壁厚與紫外線(xiàn)的透過(guò)率有關(guān),石英材料的純度高,透過(guò)紫外線(xiàn)的性能好。使用過(guò)程中應定期將套管抽出,用無(wú)水乙醇擦拭,以保持石英套管清潔狀態(tài)。通常,清潔頻率為每年至少1次。
紫外線(xiàn)殺菌燈最好長(cháng)期連續運行,在進(jìn)行殺菌前,應預熱10-30min。應盡量減少燈的啟閉次數,燈每開(kāi)關(guān)1次,將減少3h的使用壽命。另外要求網(wǎng)路電壓穩定,波動(dòng)范圍不得超過(guò)額定電壓的5%,否則應安裝穩壓器。