紫外線殺菌器有哪些特點,其工作原理是什么?
紫外線殺菌器的原理一般認為是生物體內的二酸吸收了紫外光的能量而改變了自身的結構,進而破環了核酸的功能所致。當核酸吸收的能量達到致死量而紫外光的照射又能保持一定時間時,細菌便大量死亡。
紫外線的滅菌效果因波長而異,波長在200-300nm之間的紫外線有滅菌作用,其中以254-257nm波段滅菌效果最好。這是因為細菌中的脫氧核糖核酸(DNA)核蛋白的紫外吸收峰值正好在254-257nm之間。如將該波段紫外線的滅菌能力定為100%,再同其他波長紫外線的滅菌能力作比較。超過或低于254-257nm的紫外線,隨波長的增加或減少,滅菌效果均急劇下降。
紫外線殺菌器的特點
1.紫外線殺菌速度快,效率高,效果好。
2.紫外線照射不會改變水的物理和化學性質,對純水不會帶入附加物所引起的污染。
3.適用于各種水的流量下,操作簡單,適用方便,只需要定期清洗石英玻璃套管,更換燈管即可。
4.體積小,輕便,耗電低。
5.紫外線殺菌沒有持續消毒作用,易受二次污染。
紫外線殺菌與通常采用的其他殺菌方法(如加熱、加氯和過濾殺菌法等)相比具有顯著的優越性,例如:加熱殺菌法對一般的細菌有效,但要殺死耐熱細菌則需要更高的溫度,而且設備成本高,熱耗高,殺菌時間長,設備操作維護復雜。加氯殺菌法一般用于城市生活用水的消毒,對水質要求高的情況下不宜使用,同時液氯的運輸、貯存、投配等均較麻煩,滅菌時間也長(一般接觸時間不小于30min)。過濾滅菌法則運行費用高,濾孔網眼易堵塞,因此紫外殺菌在凈水工藝中應用廣泛。
紫外線殺菌器裝置的電氣設施包括電源顯示、電壓指示、燈管指示、事故報警、石英計時器及開關等,對紫外殺菌器的質量要求主要是要保證99.9%的殺菌率。而紫外線的強度、光譜波長和照射時間是決定紫外線殺菌效果的因素。
波長為2537?的紫外線殺菌能力最強,因此要求用于殺菌的紫外線燈的輻射光譜的能量集中在2537?左右,以取得最佳殺菌效果。
影響殺菌效果的因素
紫外線消毒器的安裝位置
離使用點越近越好,由于被殺死的細菌尸體污染純水,因此要在紫外殺菌器后面安裝過濾器,一般要求濾膜孔徑≤0.45μm。
流量
當紫外線的輻射能量一定時,水流量對殺菌效果有顯著影響,流量越大、流速越快,被紫外線照射的時間就越短;細菌被照射的時間縮短,被殺菌的概率也因而下降。如流量不變,源水中微生物污染水平高時,污染菌除去率也高,但出水中菌檢合格率可能下降。
進水要求
水的色度、濁度、總鐵含量對紫外光都有不同程度的吸收,其結果是降低殺菌效果。色度對紫外線透過率影響最大,濁度次之,鐵離子也有一定影響。紫外線殺菌器對水質的要求一般為:色度<15,濁度<5,總鐵含量<0.3mg/L,細菌含量≤900個/ml。
水層厚度
水層的厚度同紫外線殺菌效果有很大關系。例如,對于水流速度不超過250L/h的管路,以30W的低壓汞燈對1cm厚的水層滅菌時,滅菌效率可達90%;對2cm厚的水層的滅菌效率在73%;對3cm厚的水層滅菌效率為56%;對4cm厚的水層則下降到40%。因此,在上述流速條件下,紫外線有效滅菌水層厚度不超過2.2cm。如果水中含有芽胞細菌,水層厚度應減少至1.4cm,水的流速減少至90L/h。如果水中含有泥砂污物,則有效水層厚度還應下降,水流速度亦減小。否則就達不到預期的滅菌效果。
石英套管
石英套管的質量和壁厚與紫外線的透過率有關,石英材料的純度高,透過紫外線的性能好。使用過程中應定期將套管抽出,用無水乙醇擦拭,以保持石英套管清潔狀態。通常,清潔頻率為每年至少1次。
紫外線殺菌燈最好長期連續運行,在進行殺菌前,應預熱10-30min。應盡量減少燈的啟閉次數,燈每開關1次,將減少3h的使用壽命。另外要求網路電壓穩定,波動范圍不得超過額定電壓的5%,否則應安裝穩壓器。