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紫外線殺菌消毒的原理以及在消毒器中的應(yīng)用
來源:http://aaronmcbridestudio.com2019-08-16 08:11:00
紫外線發(fā)現(xiàn)于1801年德國物理學(xué)家里特發(fā)現(xiàn)了一種看不見的光線,它在可見光譜紫端的外側(cè)一段,能使含有氯化銀的照相底片感光;使涂有鉑氰化欽的物質(zhì)發(fā)出綠光;使呈酸性的硫酸奎寧溶液發(fā)出藍光;能使許多物質(zhì)發(fā)出熒光。上述現(xiàn)象表明,在紫光的光譜區(qū)域外,還有一種看不見的光線存在。后來,人們把這種用肉眼看不見的光線稱為紫外線。

紫外線傳感器只對185~260nm狹窄范圍內(nèi)的紫外線進行響應(yīng),而對其它頻譜范圍的光線不敏感,利用它可以對火焰中的紫外線進行檢測。它是一個封閉且能透過紫外線的玻璃管,管內(nèi)充滿了一種特殊的氣體。玻璃管內(nèi)部有一對由金屬引線引出的電極——陽極和光電陰極,其中光電陰極由只對紫外線敏感的金屬材料制成,在紫外線照射下發(fā)射光電子。

紫外線消毒殺菌用途很廣,醫(yī)院、學(xué)校、托兒所、電影院、公交車、辦公室、家庭等,它能凈化空氣,消除霉味,水質(zhì)消毒,此外還能產(chǎn)生一定量的負氧離子,經(jīng)紫外線消毒的房間,空氣特別清新。在公共場合,經(jīng)紫外線消毒,可避免一些病菌經(jīng)空氣傳播或經(jīng)物體表面?zhèn)鞑ァ?/p>

紫外線殺菌消毒的原理:

是利用適當波長的紫外線能夠破壞微生物機體細胞中的DNA(脫氧核糖核酸)或RNA(核糖核酸)的分子結(jié)構(gòu),造成生長性細胞死亡和(或)再生性細胞死亡,達到殺菌消毒的效果。經(jīng)試驗,紫外線殺菌的有效波長范圍可分為四個不同的波段:UVA(400~315nm)、UVB(315~280nm)、UVC(280~200nm)和真空紫外線(200~100nm)。其中能透過臭氧保護層和云層到達地球表面的只有UVA和UVB部分。就殺菌速度而言,UVC處于微生物吸收峰范圍之內(nèi),可在1s之內(nèi)通過破壞微生物的DNA結(jié)構(gòu)殺死病毒和細菌,而UVA和UVB由于處于微生物吸收峰范圍之外,殺菌速度很慢,往往需要數(shù)小時才能起到殺菌作用,在實際工程的數(shù)秒鐘水力停留(照射)時間內(nèi),該部分實際上屬于無效紫外部分。真空紫外光穿透能力極弱,燈管和套管需要采用極高透光率的石英,一般用半導(dǎo)體行業(yè)降解水中的TOC,不用于殺菌消毒。因此,給排水工程中所說的紫外光消毒實際上就是指UVC消毒。紫外光消毒技術(shù)是基于現(xiàn)代防疫學(xué)、醫(yī)學(xué)和光動力學(xué)的基礎(chǔ)上,利用特殊設(shè)計的高效率、高強度和長壽命的UVC波段紫外光照射流水,將水中各種細菌、病毒、寄生蟲、水藻以及其他病原體直接殺死,達到消毒的目的。

水是保持生命的重要條件之一。人體內(nèi)的水份約占體重的65%,在正常情況下每人每天約需攝入水2-3升。水又是多種疾病傳播的媒介。如霍亂、傷寒、痢疾、鉤端螺旋體病和傳染性肝炎等都能借水傳播。水還容易受到工業(yè)廢水、生活用廢水、以及人畜糞便等的污染,導(dǎo)致水源水質(zhì)的惡化。

紫外線消毒裝置通常由UVC紫外線燈管(簡稱UVC燈管)、石英保護管、進水口、出水口、保護帽、不銹鋼外殼組成。其中,多為水平安裝,且進水口和出水口在不銹鋼外殼的一側(cè),UVC燈管水平安裝存在的缺陷和不足:一是水平安裝限制了紫外線消毒裝置的使用范圍。二是現(xiàn)有的紫外線消毒裝置中進出水口位置造成了水流在石英管內(nèi)照射不均勻,導(dǎo)致UVC燈管對水殺菌不徹底。三是現(xiàn)有同等功率的紫外線消毒裝置體積偏大,很難運用于小型水處理設(shè)備,也不能滿足在特殊場合的使用要求,如戰(zhàn)爭水污染、荒島、抗震救災(zāi)、救援過程中需要實現(xiàn)快速移動式水處理設(shè)備來制取飲用水。

國內(nèi)著名傳感器線上商城工采網(wǎng)從韓國進口了兩款適用于飲水機消毒的紫外線傳感器,分別是紫外線傳感器 - GUVC-T10GD-L和紫外線傳感器 - GUVC-T10GD,這兩款紫外線傳感器都是大感光面積的產(chǎn)品,主要檢測的波段范圍在254nm。都是應(yīng)用在紫外線消毒裝置中的優(yōu)質(zhì)紫外線傳感器,感光芯片的面積為1.536mm2。紫外線傳感器的輸出主要和響應(yīng)度、傳感器感光面積以及光強有關(guān),故大感光面積的產(chǎn)品能檢測到微弱紫外線輻射。主要應(yīng)用于UVC燈監(jiān)測、殺菌燈監(jiān)測和紫外線消毒等領(lǐng)域。

飲用水紫外線消毒器特點:

1.與其他的消毒方法比較:消毒速度快,不改變水的理化性質(zhì),不增加水的臭和味,不產(chǎn)生有害的鹵代甲烷化合物,無副作用;操作簡單,管理方便,安全可靠。

2. 有計時裝置,在工作10000小時后可檢測燈管紫外線強度,達到照度可繼續(xù)使用以利節(jié)約資金,充分利用原材料。

3. 可選裝定時自控裝置,此裝置可根據(jù)需要設(shè)定自動開機和關(guān)機程序。另可加裝流量傳感器自控裝置。

飲用水處理紫外線消毒器安裝注意事項:

1. 安裝位置的選擇應(yīng)使消毒水流經(jīng)的管路不要太長。

2. 飲用水處理紫外線消毒器應(yīng)當水平安裝。

3. 在選擇安裝位置時,從飲用水處理紫外線消毒器兩端向外延伸,應(yīng)分別留有≥1.2米和≥0.6米的操作空間,以便更換紫外線燈管或檢修工作

4. 為監(jiān)測和控制消毒水流量,可以同時加裝一個流量計

5. 如果所需的消毒水流量很大,可以采用多臺飲用水處理紫外線消毒器并聯(lián)的方式安裝。

6. 為便于檢修,在安裝飲用水處理紫外線消毒器時應(yīng)加裝旁通管。

7. 安裝飲用水處理紫外線消毒器的室內(nèi),空氣的相對濕度不高于89%,無腐蝕性氣體,無導(dǎo)電塵埃,不受強震動與沖擊。

 

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