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一、紫外線消毒器應(yīng)用中的一般常識

1、紫外線消毒器在水處理領(lǐng)域有廣泛的用途。

  水處理（water treatment）從處理對象分，它包括廢水處理、城市供水處理、飲用水處理、純凈水處理、養(yǎng)殖場水處理；從原理上分，有消毒、殺菌、光分解降解及其它光化反應(yīng)；從使用紫外線消毒器的方法來分，有直接把燈放入水中，稱為浸沒式；紫外線燈放入套管里使用，稱為過流式紫外線消毒器。（目前主要采用的是過流式的方法。）

紫外線消毒器在水處理主要應(yīng)用它的殺菌功能，比如過流式的設(shè)備工作原理是這樣的：經(jīng)水泵產(chǎn)生壓力的一定流速的水流流過能透紫外的石英套管外圍，紫外線燈產(chǎn)生的254nm紫外線對水進(jìn)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間為不超過1秒，因此要求殺菌燈的紫外線強(qiáng)度是很高的，一般要求在表面強(qiáng)度超過要產(chǎn)生如此高的紫外線強(qiáng)度，需選用高強(qiáng)度大功率的紫外線殺菌燈。如果仍然想通過延長時間來提高消毒效果，那么一般選用較長的燈，做較長的設(shè)備，或在不銹鋼外壁上處理成渦流旋轉(zhuǎn)式結(jié)構(gòu)，來延長水流過的時間。

對于高檔產(chǎn)品，過流式消毒方法不僅要配較復(fù)雜的結(jié)構(gòu)；還有復(fù)雜的控制系統(tǒng)，如紫外線強(qiáng)度監(jiān)測系統(tǒng)，水溫監(jiān)測系統(tǒng)，消毒時間累積，紫外線燈監(jiān)控、故障報警、自動聲光報警等系統(tǒng)。此外，過流式設(shè)備對環(huán)境與處理對象也有要求，如水的溫度、水的透明度對消毒效果有很大的影響。紫外線殺菌燈工作時表面溫度為40℃，溫度過高或過低都會影響紫外線輸出效果；水的透明度越差，紫外線越易被吸收，利用率就越低。

與過流式紫外線消毒器相比，浸沒式結(jié)構(gòu)簡單。紫外線殺菌燈直接放在水中，這種方法可用于流動的動態(tài)水，也可用于靜態(tài)水。這種處理方法要注意燈管有可能由于意外情況發(fā)生破裂；長時間處理，燈管表面會被水中藻類等污染物覆蓋，將嚴(yán)重影響紫外線透出。對不同對象的水體進(jìn)行消毒，主要要了解水質(zhì)變動情況和水對紫外線的透過率。在水處理，除消毒殺菌外，紫外線燈還用于光催化反應(yīng)，但目前只停留在試驗室研究階段。

2、紫外線消毒器產(chǎn)品的一般設(shè)計

對設(shè)備的設(shè)計，除了相關(guān)結(jié)構(gòu)和電控部份設(shè)計之外，一項重要指標(biāo)是消毒效果，消毒效果我們一般用紫外線輻照劑量來衡量，即254nm紫外線輻照強(qiáng)度×照射時間。輻照強(qiáng)度可以根據(jù)外套管離燈管表面距離來測試強(qiáng)度，處理時間要根據(jù)水流量、水壓力、進(jìn)水管尺寸來定，也可實測。理論上，照射劑量要達(dá)到30000uw.s/cm2，劑量越高，對細(xì)菌殺滅率越高。

實際上，照射劑量在系統(tǒng)工作時是很難測試的，主要是水體在設(shè)備中流過的時間往往難以估計和測試（這還和設(shè)備內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計有關(guān)），所以通常用水流量和紫外線燈功率的比例關(guān)系來衡量消毒效果。

水流量一定，則需要一定總功率的紫外線消毒器，但總功率一定，還有多種選擇方案。如果選擇總功率600瓦的紫外線燈，可選擇30只20瓦的燈，也可選擇20只30瓦的燈，還可選擇6只100瓦的燈等。即使單只燈功率一定了，燈的長度還不一定�？蛇x擇較短的高強(qiáng)度燈，也可選擇較長的高效率燈。具體設(shè)計時，考慮設(shè)備的長度、體積，如果允許設(shè)備長，不能太大，則采用細(xì)長的燈，這樣支數(shù)相應(yīng)減少，內(nèi)腔空腔可縮小。相反，設(shè)備設(shè)計不能長，可大的，則選用紫外線燈管時，宜采用較小功率，支數(shù)較多的。對于選擇支數(shù)較少紫外線燈時流過石英外套管的水層厚度要厚，紫外線在水中比在空氣中更容易衰減，它的衰減系數(shù)比可見光在水中的衰減要大得多。只能允許水層厚度在1cm左右，如果更厚，則需浪費更多的紫外線來達(dá)到相同的消毒效果。即紫外線燈應(yīng)用效率會降低。