紫外线技术在水处理中的应用

【资料简介】

　　利用紫外线杀死水生传染性细菌的优势已被广泛证实。几乎所有行业都将紫外线技术应用于水处理系统，包括食品饮料行业、制药行业、化妆品行业、保健品行业、制造业、高科技行业等等。杀菌是紫外线技术在水和废水领域的主要应用。同时，该行业还将该技术应用于许多其他领域，包括消除臭氧、减少总有机碳(TOC)、液糖消毒、氯降解、表面和空气消毒以及冷却塔消毒。本文将简要概述紫外线在工业中的一些用途。
 

　　紫外线消毒器主要使用波长为254纳米的紫外线。这种波长的紫外线，即使是少量的紫外线投射剂量，也能破坏细胞DNA的生命核心，从而阻止细胞再生，失去再生能力使细菌无害化，从而达到杀菌的效果。与所有其他紫外线应用技术一样，该系统的规模取决于紫外线强度(照射器的强度和功率)和接触时间(水、液体或空气暴露于紫外线的时间长度)。
 

　　1、臭氧在工业生产中常用于水体的消毒和净化。但是，由于臭氧的氧化能力很强，水中残留的臭氧如果不去除，可能会影响下道工序。因此，通常臭氧处理过的水在进入主工艺之前必须从水中剩余的臭氧中去除消除。波长为 254 纳米的紫外线对破坏剩余的臭氧非常有效。它可以将臭氧分解成氧气。虽然不同的系统需要的规模不同，但一般来说，典型的臭氧消除系统所需的紫外线辐射量是传统杀菌系统的3倍左右。
 

　　3、在许多高科技和实验室设备中，有机物会阻碍高纯度水的生产。从水中去除有机物的方法有很多，比较常用的方法包括使用活性炭和反渗透。波长较短(185纳米)的紫外线也能有效减少总有机碳(价值在于这些发射器也产生波长为254纳米的紫外线，因此可以同时进行消毒)。波长较短的紫外线能量较多，因此可以分解有机物。有机物紫外氧化的反应过程虽然非常复杂，但其主要原理是通过生成具有强氧化能力的游离氢和氧，将有机物氧化成水和二氧化碳。与臭氧去除系统一样，这种降解有机碳的紫外线系统发出的紫外线辐射是传统消毒系统的3-4倍。
 

　　4、大多数食品和饮料制造商都大量使用液态糖。由于糖是容易被细菌利用的食物，所以很容易促使细菌繁殖。此外，液态糖是不透明的，因此很难*消毒。波长为254纳米的紫外线可用于对液态糖产品进行消毒。为了补偿液体的粘度和颜色造成的能量损失，许多紫外线发射器需要紧密排列，形成所谓的“薄膜”反应器。发射器的这种紧密组合可以提供所需的非常高的紫外线辐射，可以有效地对液态糖进行消毒。其紫外线能量输出约为传统消毒系统的 7-10 倍。
 

　　5、余氯的降解在市政水处理和供水系统、氯化和消毒中是非常必要的。但在工业生产过程中，为避免对产品产生不良影响，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学处理。活性炭处理的缺点是需要不断再生，经常遇到细菌滋生的问题。波长为 185 nm 和 254 nm 的紫外线已被证明可有效破坏余氯和氯胺之间的化学键。虽然它需要大量的紫外线能量才能工作，但它的优点是这种方法不需要在水中添加任何药物，不需要储存化学品，易于维护，同时具有杀菌和去除有机物。
 

　　6、表面和空气消毒利用紫外线进行空气消毒和紫外线进行水消毒有着悠久的历史。空气消毒设备已在医院、诊所和洁净室中使用多年。现在，工厂、办公室和家庭也开始使用空气消毒设备。
 

　　空气消毒的原理与水消毒相同。一般UV灯可以安装在风道内、盘管前端，也可以安装在固定在墙上的架子上。当空气经过时，空气中的微生物被杀死，变得无害。表面消毒的原理是一样的。在食品饮料行业，传送带上的产品通过表面消毒设备进行消毒。
 

　　7、为了降低杀菌剂的成本(采购、储存、保险)和化学处理对健康的危害，可以在冷却塔的水循环系统中安装紫外线系统，起到杀菌消毒的作用。如果与过滤器一起使用，紫外线可以有效地控制冷却塔中微生物的生长。虽然冷却塔内仍需保留一定浓度的杀菌剂，但紫外线的应用可大大减少其用量。