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紫外線(xiàn)消毒水處理技術(shù)解析
2017-10-15
  
   紫外線(xiàn)技術(shù)在水處理中的應用:

 
   紫外線(xiàn)技術(shù)在全球各地被日益廣泛地應用于各種水處理系統中——Adam Donnellan
   利用紫外線(xiàn)殺滅水生傳染病菌的優(yōu)點(diǎn)已經(jīng)得到廣泛確認。其實(shí),工業(yè)界是最早使用這項技術(shù)的先驅之一。今天,幾乎所有的工業(yè)都將紫外線(xiàn)技術(shù)應用到水處理系統中,包括食品和飲料業(yè)、制藥業(yè)、化妝品業(yè)、保健品業(yè)、制造業(yè)、高技術(shù)產(chǎn)業(yè)等等。殺菌消毒是紫外線(xiàn)技術(shù)在水和廢水領(lǐng)域中的主要應用。與此同時(shí),工業(yè)界還將此技術(shù)應用在其他許多方面,其中包括消除臭氧、降低總有機碳(TOC)、液體糖消毒、降解氯氣、表面和空氣以及冷卻塔消毒等。本文將對紫外線(xiàn)在工業(yè)界的一些用途進(jìn)行簡(jiǎn)要的概述。

  殺菌
  紫外線(xiàn)殺菌主要是利用254納米波長(cháng)的紫外線(xiàn)光。此波長(cháng)的紫外線(xiàn)光,即使是在微量的紫外線(xiàn)投射劑量下,也可以破壞一個(gè)細胞的生命核心——DNA,因此阻止細胞再生,喪失再生能力使細菌變得無(wú)害,從而達到滅菌的效 果。象所有其它紫外線(xiàn)應用技術(shù)一樣,這種系統的規模取決于紫外線(xiàn)的強度(照射器的強度和功率)和接觸時(shí)間(水、液體、或空氣暴露在紫外線(xiàn)下的時(shí)間長(cháng)短)。

  消除臭氧
  在工業(yè)生產(chǎn)中,臭氧常被用于消毒和凈化水體。但是,由于臭氧有極強的氧化能力,水中剩余的臭氧如果不被去除會(huì )有可能對下一流程有所影響, 因此,通常臭氧處理過(guò)的水在進(jìn)入主要的工藝流程之前必須將水中剩余臭氧去除掉。254納米波長(cháng)的紫外線(xiàn)對于破壞剩余臭氧非常有效,它可以把臭氧分解成氧氣。盡管不同的系統所需要的規模不同,但通常來(lái)講,一個(gè)典型的臭氧消除系統所需的紫外線(xiàn)放射量是一個(gè)傳統的滅菌消毒系統的三倍左右。

  降低總有機碳量
  在很多高技術(shù)和實(shí)驗室裝置中,有機物會(huì )妨礙高純度水的生產(chǎn)。有很多方法可以把有機物從水中清除掉,較常用的方法包括使用活性炭和反滲透。波長(cháng)較短的紫外線(xiàn)(185納米)也可以有效地降低總有機碳量(值的一提的是這些放射器也產(chǎn)生254納米波長(cháng)的紫外線(xiàn),因此可以同時(shí)進(jìn)行消毒)。波長(cháng)較短的紫外線(xiàn)具有更多的能量,因此能夠分解有機物。紫外線(xiàn)氧化有機的反應過(guò)程雖然非常復雜,其主要原理是通過(guò)產(chǎn)生氧化能力很強的自由氫氧,將有機物氧化成水和二氧化碳。和臭氧清除系統一樣,這種降解有機碳的紫外線(xiàn)系統的紫外線(xiàn)放射量是傳統消毒系統的三到四倍。

  液體糖消毒
  大多數食品和飲料廠(chǎng)家都大量地使用液體糖。由于糖是很容易被細菌所利用的食物,因此很容易促成細菌繁殖。另外,液體糖是不透明的,所以很難進(jìn)行徹底消毒。254納米波長(cháng)的紫外線(xiàn)可以用來(lái)對液體糖產(chǎn)品進(jìn)行消毒。為了彌補液體的黏稠度和顏色造成的能量損耗,很多紫外線(xiàn)發(fā)射器需要被緊緊地排列起來(lái)組成所謂的 “薄膜” 反應器。這種放射器的緊密組合可以提供所要求的非常高的紫外線(xiàn)放射量, 從而可以對液體糖進(jìn)行有效的消毒。它的紫外線(xiàn)的能量輸出大約是傳統消毒系統的7到10倍。

  降解余氯
  在市政水處理和供水系統, 加氯消毒是非常必要的。 但在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中,為了避免對產(chǎn)品產(chǎn)生不良影響,去除水中的余氯卻經(jīng)常是必要的前處理。消除余氯的基本方法有活性炭床和化學(xué)處理?;钚蕴继幚淼娜秉c(diǎn)在于它需要不斷再生,而且經(jīng)常遇到細菌滋生的問(wèn)題。185納米和254納米波長(cháng)的紫外線(xiàn)都被證實(shí)可以有效地破壞余氯和氯氨的化學(xué)鍵。雖然需要巨大的紫外線(xiàn)能量才能發(fā)揮作用,但它的優(yōu)點(diǎn)在于此方法不需向水中添加任何藥物,不需要儲存化學(xué)物質(zhì),容易維修,而且同時(shí)還有殺菌和去除有機物的作用。

  表面和空氣消毒
  用紫外線(xiàn)進(jìn)行空氣消毒和紫外線(xiàn)用于水消毒一樣有很久的歷史??諝庀驹O備用于醫院、診所和凈化房間已行之有年?,F在,工廠(chǎng)、辦公室和家庭也開(kāi)始使用空氣消毒設備。
空氣消毒的原理和水消毒一樣。通常,紫外線(xiàn)燈可安裝在空氣管道里,位于盤(pán)管的前端,或裝在固定于墻上的架子上。當空氣經(jīng)過(guò)時(shí),空氣中的微生物就被殺死而變得無(wú)害了。表面消毒的原理也是這樣。在食品和飲料生產(chǎn)業(yè)中,傳送帶上的產(chǎn)品就是由表面消毒設備進(jìn)行消毒的。

  冷卻塔消毒
  為了降低殺生劑的費用(購買(mǎi)、儲存、保險)以及化學(xué)處理對健康的危害,紫外線(xiàn)系統可以安裝在冷卻塔的水循環(huán)系統中以起到殺菌的作用。如果和過(guò)濾器一并使用,紫外線(xiàn)可以有效的控制微生物在冷卻塔中的生長(cháng)。雖然冷卻塔中仍然需要保留一定的殺生劑濃度,應用紫外線(xiàn)可以大大降低其使用量。
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