詳細解讀水處理設備紫外線消毒器

說起水處理設備紫外線消毒器，對于一部分人來說，還是比較陌生的，今天我們從以下幾個方面詳細解讀紫外線消毒器，讓大家有個更好的認識。
一、參考標準：

《城鎮污水處理廠污染物排放標準》 （GB18918-2002）

《城市給排水紫外線消毒設備》（GB/T19837-2005）

《給排水工程結構設計規范》（GBJ69-84）

其它國內及國際的相關通用標準

二、紫外線殺菌原理

科學研究發現了紫外線是破壞微生物DNA。微生物DNA吸收紫外線后，阻止正常細胞功能包括復制的功能，將有機體摧毀，制造一個清潔的環境，而無需使用對環境有害的化學物質。

紫外線殺菌消毒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。
紫外線消毒器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。

紫外線（Ultraviolet）是電磁波譜中波長為400～10nm（納米）輻射的總稱，不能引起人們的視覺。所以說紫外線我們一般是看不見的一種光波。紫外線是一種采用UV 固化技術的低能量的電磁輻射。

三、紫外線光譜范圍

四、紫外線波段介紹

經研究紫外線根據波段可分為：近紫外線UVA，遠紫外線UVB和超短紫外線UVC，極紫外線（EUV)··· ···

低頻長波UVA（無極紫外線，即不通過電激放射出來）

        簡稱UVA。是波長400~315nm的紫外線。長波紫外線對衣物和人體皮膚的穿透性遠比中波紫外線要強，可達到真皮深處，并可對表皮部位的黑色素起作用，從而引起皮膚黑色素沉著，使皮膚變黑，起到了防御紫外線，保護皮膚的作用。因而長波紫外線也被稱做“曬黑段”。長波紫外線雖不會引起皮膚急性炎癥，但對皮膚的作用緩慢，可長期積累，是導致皮膚老化和嚴重損害的原因之一。

中頻中波UVB

        中波紫外線簡稱UVB，是波長320～280nm的紫外線。中波紫外線對人體皮膚有一定的生理作用。此類紫外線的極大部分被皮膚表皮所吸收，不能滲入皮膚內部。但由于其階能較高，對皮膚可產生強烈的光損傷，被照射部位真皮血管擴張，皮膚可出現紅腫、水泡等癥狀。長久照射皮膚會出現紅斑、炎癥、皮膚老化，嚴重者可引起皮膚癌。由此中波紫外線又被稱作紫外線的曬傷(紅)段，是應重點預防的紫外線波段。

高頻短波UVC
       短波紫外線簡稱UVC，是波長280～200nm的紫外線。短波紫外線在經過地球表面同溫層時被臭氧層吸收，不能到達地球表面。短波紫外線對人體可產生重要作用，因此，對短波紫外線應引起足夠的重視。

        UVC波段的紫外線是危險的，對生物也會造成傷害，可造成生長性細胞死亡和再生性細胞死亡，達到殺菌消毒的效果。

        尤其在波長253.7nm時，紫外線的殺菌作用強，UVC波段的紫外線都用于殺菌燈。

五、壓力區分紫外線

紫外線壓力分為：低壓紫外線，中壓紫外線，高壓汞燈

       在水處理消毒中，紫外線消毒一直占據著重要的地位，而紫外線消毒系統中常見普通低壓紫外線和中壓紫外線，兩者之間到底有什么區別呢？

        根據中華人民共和國國家環境保護標準HJ2522-2012，環境保護產品技術要求：紫外線消毒裝置的紫外線光是依靠電子激發汞蒸氣，電弧放電（電磁感應或電磁波）而產生的。以惰性氣體在紫外線燈管內的壓力大小可分為：低壓和中壓。

      低壓紫外線：低壓紫外線即燈內所充惰性氣體壓強低于大氣壓約為 0.013MPa,單支燈管功率達 320W，燈管內的汞蒸汽會被激活而發射出 253.7nm 和 185nm 的紫外線，253.7nm 的紫外線照射到相鄰的汞原離子上，會產生共振吸收效應而使被照射的汞原子進一步釋放出紫外線以達到消毒目的。

        中壓紫外線：中壓紫外線即燈管內部所充惰性氣體壓強等同于大氣壓，0.2Mpa-0.4Mpa，是低壓的 100 倍，可以發射出波長范圍更廣的多波長紫外線，波長范圍在200nm-400nm 之間，更有效破壞微生物有機體或防止有機體的復制，使之破壞，達到消毒的目的，單支燈管的功率在400W~10KW。

低壓紫外線

汞齊燈：也可以稱為低壓汞燈，一般為固汞也稱汞齊。即汞齊殺菌燈。汞齊，即汞合金，亦稱為軟銀?！褒R”即合金的意思。固汞不是純汞，是汞與其他金屬組成的“汞齊”

所以一般默認為只要是紫外線殺菌燈都統稱為汞齊燈。只是“齊”的含量不同散發出來的紫外線波長也是不一樣的。有的可以作為滅蚊燈或者驗鈔用紫外線，有的為空間消毒殺菌產生臭氧的紫外線殺菌燈，有的作為醫用治療白癜風用紫外線儀器，還有就是我們的設備主要發出250~270nm的紫外線，其中253.7nm的波長就能起到對水有很好的殺菌作用。

汞齊燈也可稱為低壓汞燈，紫外線殺菌燈，紫外線消毒燈

特點：低壓汞燈光強低，光固化速度慢，但發熱量小，不需冷卻就可使用，在印刷制版上用得較多。主要應用作殺菌燈、熒光分析、光譜儀波長基準。

低壓汞燈不需要轉化為可見光，253.7nm的波長就能起到很好的殺菌作用，這是因為細胞對光波的吸收譜線有一個規律，在250~270nm的紫外線有大的吸收，被吸收的紫外線實際上作用于細胞遺傳物質即DNA，它起到一種光化作用，紫外光子的能量被DNA中的堿基對吸收，引起遺傳物質發生變異，使細菌當即死亡或不能繁殖后代，達到殺菌的目的。

       低壓汞燈消毒殺菌用途很廣，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，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。長壽命的紫外線殺菌燈在水消毒、環保工程方面的應用意義重大，水消毒設備如純水系統，一般在24小時都運轉，紫外線殺菌燈的壽命和可靠性都要求高，如果燈管壽命短，更換燈管成本高，而且很不方便。

       紫外線殺菌燈不斷發展所以不斷延伸出來的有：空間消毒式的紫外線殺菌燈及水消毒殺菌的紫外線消毒器

中壓紫外線

中壓紫外線：又叫中壓紫外線殺菌燈，殺菌原理與低壓紫外線殺菌原理相同，不過相對紫外線范圍更廣，功率也更大，效果更強。

中壓的“壓”到底是指的什么壓力？不是管壓，不是反應腔體內的壓力，而是指燈管內部的氣體壓力。與低壓紫外燈相比，工業中壓紫外線系統中每支燈的輸出功率大約是其10倍。

中壓紫外線是一款超長壽命且大功率水處理殺菌燈，能耗和維修周期都大大縮短，成為一種可替代中壓汞燈的經濟的選擇。它們能節約能量，并僅產生極少熱量，紫外輸出功率是一般低壓汞燈的10倍，能夠適用的環境溫度可高達90°C。

2012年倫敦奧運會的游泳館就是采用中壓紫外線進行殺菌消毒，泳池采用中壓紫外線消毒器已經成為未來的趨勢。

中壓紫外線殺菌燈優點：

1、耐用涂層和傳統紫外燈相比，長壽命汞齊燈獨特的鍍膜涂層保證它們不會發生石英玻璃的透射損失，因此在燈的整個使用壽命時期內，都會有持續穩定的殺菌效果。使用壽命可達1.3-1.6萬小時，此時UVC的輸出功率仍可達到初始紫外功率的90%?！　?/span>

2、節約成本的巨大潛力，由于這種燈的高功率和長壽命，能耗和維修周期都大大縮短?；诠R燈，長壽命和低操作成本，汞齊燈成為一種可替代中壓燈的經濟的選擇。它們能節約能量，并僅產生極少熱量?！　?/span>

3、產生臭氧，當燈管材質采用合成石英時，VUV輻射發出185nm譜線，通過選用石英材料和燈管技術的組合促使紫外輸出在185nm的時候達到標準低壓殺菌燈的5倍?！　　　?/span>

4、較寬環境溫度　與標準殺菌燈管相比，在同樣長度下生產約3倍的紫外線輸出13000-16000小時的超長壽命。

高壓汞燈

高壓汞燈：是玻殼內表面涂有熒光粉的高壓汞蒸汽放電燈，柔和的白色燈光，結構簡單。低成本，低維修費用，可直接取代普通白熾燈，具有光效高，壽命長，省電經濟的特點，適用于工業照明、倉庫照明、街道照明、泛光照明等。沒有殺菌效果只適用于照明
六、紫外線應用范圍

(1)在表面殺菌中的應用，UV表面殺菌裝置廣泛應用于食品、電子、半導體、液晶顯示器、等離子電視、水晶振動子、精密器件、化工、醫學、保健、生物、飲料、農業等領域。UV光源照射食品、材料等表面，具有快速、無污染的殺菌效果，從而維持產品的高品質。與傳統的殺菌方法相比，表面殺菌具有殺菌速度快，可進行連續處理和批量處理，操作簡單，環保無二次污染等特點。

(2)在水處理中的應用。使用紫外線殺菌燈進行水處理有浸沒式和過流式兩種方法，直接把紫外燈放入水中，稱為浸沒式；紫外燈放入套管里使用，稱為過流式。主要采用的是過流式的方法。過流式的設備工作原理是經水泵產生壓力的一定流速的水流，流過能透紫外線的石英套管外圍，由紫外線燈產生紫外線對水進行消毒、殺菌。其特點是水流流速很快，一般在石英外套流過的時問為不超過1s，因此要求殺菌燈的紫外線強度是很高的。

(3)在醫療環境衛生中的應用。紫外線強度單位要求：強度應不低于70μW/cm2（miu（微）瓦每平方厘米）利用紫外線消毒燈對空氣進行殺菌在醫院已有幾十年的歷史，有靜態空氣直接照射法和流動空氣消毒法。

    靜態空氣直接照射法采用紫外線消毒燈直接照射，其缺點是照射不到的地方不能消毒，消毒時人不能在場。流動空氣消毒法采用動態空氣消毒機，這種消毒機恰好可彌補以上兩點缺陷。

    流動空氣消毒機工作原理是通過室內空氣循環，對通過消毒機內的空氣進行殺菌，從而達到對整個室內的空氣消毒的目的。這類消毒機的結構大多取用家用空調的室內機的外殼。

    流動空氣消毒機，現在已發展成為包括殺菌空調，空氣凈化器在內的各種消毒設備等。用途也普及化，以往只在醫院里使用的產品，現在走向了家庭，辦公室，公告場所。功能也多樣化，以往僅僅用來殺菌的產品現在可用于保健、預防作用，成為健康相關產品。

(4)衛生和無菌消毒是生產加工灌裝和包裝食品時的必要要求。使用紫外線燈消毒是一種常用的成本效益好且極為環保的方式，替代了頻繁地使用化學過程。

(5)空調系統消毒、水消毒、 空氣凈化、污水處理、廢氣處理、 光化學反應、食品廠消毒殺菌、包裝材料消毒。

(6)UV 表面殺菌裝置廣泛應用于食品、電子、半導體、液晶顯示器、等離子電視、水晶振動子、精密器件、化工、醫學、保健、生物、飲料、農業……等等廣泛領域。UV 光源照射食品、材料等表面，具有快速、無污染的殺菌效果，從而維持產品的高品質。

七、紫外線殺菌效率