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紫外線殺菌消毒的原理以及在消毒器中的應用
來源:http://www.turisticalperu.com2019-08-30 17:38:45
紫外線發現于1801年德國物理學家里特發現了一種看不見的光線,它在可見光譜紫端的外側一段,能使含有氯化銀的照相底片感光;使涂有鉑氰化欽的物質發出綠光;使呈酸性的硫酸奎寧溶液發出藍光;能使許多物質發出熒光。上述現象表明,在紫光的光譜區域外,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狹窄范圍內的紫外線進行響應,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,管內充滿了一種特殊的氣體。玻璃管內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,在紫外線照射下發射光電子。

紫外線消毒殺菌用途很廣,醫院、學校、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,水質消毒,此外還能產生一定量的負氧離子,經紫外線消毒的房間,空氣特別清新。在公共場合,經紫外線消毒,可避免一些病菌經空氣傳播或經物體表面傳播。

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)的分子結構,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,可在1s之內通過破壞微生物的DNA結構殺死病毒和細菌,而UVA和UVB由于處于微生物吸收峰范圍之外,殺菌速度很慢,往往需要數小時才能起到殺菌作用,在實際工程的數秒鐘水力停留(照射)時間內,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,一般用半導體行業降解水中的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。紫外光消毒技術是基于現代防疫學、醫學和光動力學的基礎上,利用特殊設計的高效率、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。水還容易受到工業廢水、生活用廢水、以及人畜糞便等的污染,導致水源水質的惡化。

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,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照射不均勻,導致UVC燈管對水殺菌不徹底。三是現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備,也不能滿足在特殊場合的使用要求,如戰爭水污染、荒島、抗震救災、救援過程中需要實現快速移動式水處理設備來制取飲用水。

國內著名傳感器線上商城工采網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品,主要檢測的波段范圍在254nm。都是應用在紫外線消毒裝置中的優質紫外線傳感器,感光芯片的面積為1.536mm2。紫外線傳感器的輸出主要和響應度、傳感器感光面積以及光強有關,故大感光面積的產品能檢測到微弱紫外線輻射。主要應用于UVC燈監測、殺菌燈監測和紫外線消毒等領域。

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,不增加水的臭和味,不產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,達到照度可繼續使用以利節約資金,充分利用原材料。

3. 可選裝定時自控裝置,此裝置可根據需要設定自動開機和關機程序。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. 安裝位置的選擇應使消毒水流經的管路不要太長。

2. 飲用水處理紫外線消毒器應當水平安裝。

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加裝旁通管。

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

 

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