紫外線消毒原理
一、 現(xiàn)代紫外C消毒原理
現(xiàn)代紫外C消毒技術是在光學、生物學 、化學、機械學、電子學、流體力學、空氣動力學及土木工程學等學科的基礎上，利用特殊設計的高效率、高強度和長壽命的C波段紫外光（Ｔ254nm）發(fā)生裝置產生的強紫外C光照射水 或空氣。當水或空氣中的各種細菌病毒 經過紫外Ｃ照射區(qū)域時，紫外線會穿透微生物的細胞膜和細胞核，破壞核酸（ＤＮＡ或ＲＮＡ）的分子鍵，使其失去復制能力或失去活性，因為細胞不能復制，微生物不久就會死亡，從而在不使用任何化學藥物的情況下殺滅水 或空氣中所有的細菌病毒。紫外Ｃ消毒不產生任何二次污染物，屬于國際上最新一代的消毒技術，它以其高效率、廣譜性、低成本、長壽命、大水量、無污染等其他消毒手段無法比擬的優(yōu)點，目前已在西方發(fā)達國家逐漸成為一種主流消毒手段 。
二、 現(xiàn)代紫外C消毒技術的優(yōu)勢
紫外C水消毒技術對細菌病毒以及其它致病體的消毒效果已得到全世界的公認。紫外C水消毒技術具有下列明顯的優(yōu)點。
1. 高效率殺菌
紫外C消毒技術具有其它技術無可比擬的殺菌效率。殺菌效率 可達99％－99.9％。表1列出紫外Ｃ技術對常見幾種細菌病毒的殺菌時間一般只需１秒以內。而傳統(tǒng)氯氣、臭氧等化學消毒方法要達到紫外Ｃ的殺菌效果一般需要20分鐘至 １小時的時間。
表1 紫外C技術對常見細菌病毒的殺菌效率 （紫外輻射強度：30,000μW/cm2）
種類 名稱100%殺滅所需的時間（秒） 種類 名稱100% 殺滅所需的時間（秒）
細菌類 大腸桿菌0.36細菌類結核（分支）桿菌
白喉桿菌0.25 霍亂弧菌
破傷風桿菌0.33 假單胞桿菌屬
肉毒梭菌0.80 沙門氏菌屬
痢疾桿菌0.15 腸道發(fā)燒菌屬
炭疽桿菌0.30鼠傷寒桿菌
鉤端螺旋桿菌0.20 志賀氏菌屬
嗜肺軍團菌屬0.20 葡萄球菌屬
微球菌屬0.4 — 1.53 鏈球菌屬
病毒類腺病毒 0.10 病毒類流感病毒
噬菌胞病毒0.20 脊髓灰質炎病毒
柯薩奇病毒0.08 輪狀病毒
愛柯病毒0.73 煙草花葉病毒
愛柯病毒 I 型0.75 乙肝病毒
霉菌孢子黑曲霉6.67 霉菌孢子軟孢子
曲霉屬0.73 — 8.80青霉菌屬
大糞真菌8.0產毒青霉2.0 —
毛霉菌屬0.23 — 4.67青霉其它菌類
水藻類藍綠藻10 — 40水藻類草履蟲屬
小球藻屬0.93綠藻
線蟲卵3.40 原生動物屬類
魚類病Fung1病1.60魚類病感染性胰壞死病
白斑病2.67病毒性出血病
2.高效殺菌廣譜性
紫外C技術在目前所有的消毒技術中，殺菌的廣譜性是最高的。它對幾乎所有的細菌，病毒都能高效率殺滅。并且對一些對人類危害極大的，而氯氣以至臭氧無法或不能有效殺滅的寄生蟲類（例如隱性包囊蟲 cryptosporidium，賈第鞭毛蟲giardia等）都能有效殺滅。表1也可看出紫外C水消毒設備的殺菌廣譜性。
3. 無二次污染
由于紫外C 技術可以被控制為僅僅是殺菌，并且不加入任何化學藥劑，因此它不會對水體和周圍環(huán)境產生二次污染。不改變水中任何成分。對氯消毒來說，其與水中有機物產生的有機氯已被公認為對人體有致癌作用，并且水中含有的氯化合物在某些場合下會起到反作用，對水中生物以及水環(huán)境產生毒害。臭氧方法也有類似的問題。大量難聞的未溶解到水中的臭氧揮發(fā)到空氣中，有害于附近工作人員的身心健康。
4. 運行安全、可靠
傳統(tǒng)的消毒技術如采用氯化物或臭氧，其消毒劑本身就是屬于劇毒、易燃、易爆的物質。這些物質的使用對操作現(xiàn)場人員以及周圍環(huán)境和居民安全產生潛在的威脅，需要特別小心。我國的公安、消防及環(huán)保等部門對這些高危物質的使用有嚴格的運輸、保存和操作規(guī)定。這些都極大地增加了基層使用單位領導、操作人員和周邊居民的心理負擔和不安全感�，F(xiàn)代紫外消毒系統(tǒng)不存在這樣的安全隱患，是一種對周邊環(huán)境以及操作人員相對安全可靠得多的消毒技術。
5. 運行維護費用低
通常一種高效率的技術總是和高成本，高運行費用聯(lián)系在一塊。但是，紫外C技術卻是例外。由于九十年代對紫外C核心技術的完善，紫外C消毒技術不僅消毒效率是所有消毒手段中最高的，而且消毒運行維護最簡單，運行成本最低，在千噸處理量水平可達到每噸水4厘人民幣甚至更低，因此，其性能價格比是所有消毒技術中最高的。它既具有其它消毒技術無法比擬的高效率，又具有成本和運行費低的優(yōu)點。在千噸水處理量水平，它的成本只是氯消毒的1/2，是氯加脫氯消毒的2/5，更只有臭氧消毒成本的1/9。即使在十萬噸處理量水平，紫外C的投資及運行成本也遠遠低于其它消毒技術。
6. 安裝、操作簡便
紫外Ｃ消毒系統(tǒng)為模塊化設計，安裝簡便，適合任何的安裝現(xiàn)場條件，不破壞現(xiàn)場的設備、管線和建筑結構。系統(tǒng)只需接上電源，即可一年365天，每天24小時連續(xù)運行，清洗燈管時無需停機，除定期需1-2小時例行維護外，均可不間斷地使用。而氯和臭氧消毒操作復雜，對操作人員質素要求高，任何疏忽都可能使消毒效果下降，甚至造成嚴重的事故。
7. 占地小，無噪音
日處理萬噸凈水的 紫外Ｃ消毒設備僅需4平方米的運行操作空間，日處理5萬噸污水的紫外C消毒系統(tǒng)僅需1條（10米×2米）水渠。而化學消毒方法則需要幾倍于此的藥劑接觸池用地。另外，紫外Ｃ消毒設備靠自流式供水（無 需水泵），不產生任何噪音。
8. 連續(xù)大水量消毒
目前紫外消毒技術在實際應用中已達到 日處理150萬噸水量，如實際需要還可以更大，這是氯加脫氯及臭氧消毒方法難以做到的。
9. 應用領域廣
在目前所有的消毒技術中，沒有一種像紫外C技術一樣，具有如此廣泛的應用領域。它可以 廣泛應用在各種水體（凈水、污水、海水等）和空氣消毒領域，適合各行各業(yè)的消毒要求。其主要應用領域有：
凈水消毒：自來水，二次供水、直飲水、純凈水、水產養(yǎng)殖、食品水產品加工用 水、飲料用水、醫(yī)藥用水、電子高純水等
污水消毒：市政污水、中水回用、醫(yī)院用水、油田回注水
循環(huán)水消毒：游泳池水、景觀水、工業(yè)循環(huán)冷卻水
貝類凈化、農業(yè)灌溉用水消毒、大水量水體除藻
軍事基地、野外作業(yè)、飛機、艦船、潛艇用水消毒
中央空調系統(tǒng)空氣消毒
三、紫外Ｃ消毒技術與幾種傳統(tǒng)消毒技術的比較
現(xiàn)代紫外C消毒技術與傳統(tǒng)消毒技術的比較由表2給出。它克服了現(xiàn)有傳統(tǒng)消毒技術的缺點。在消毒過程中，不添加任何化學物質，也不產生或在水體中留下任何有害物質，運行安全、可靠，安裝、維修簡單，特別是投資及運行維修費用低以及極好的消毒效果。歐洲許多國家以及北美的加拿大和美國已在九十年代分別修改了環(huán)境立法，在廢水處理后的消毒，以及飲用水的消毒上，推薦采用紫外-C消毒技術。
主要指標紫外–C 氯氣臭氧膜過濾
殺菌方式光線化學化學過濾
殺菌效率極高高高中
殺菌廣譜性高中中中
二次污染無有有無
消毒水量極大大中低
安全性高低低高
可靠性高中中中
毒性無有有無
工程投資低高高高
運行費用低中高高
維護費用低中高高
接觸時間短長長短
水質變化無有有無
水質影響有有有有
系統(tǒng)體積小大大中
噪音無小大小
應用領域廣中中低
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