我們都了解，便宜、方便的消毒殺菌方式是太陽光，實際上，我們只是運用太陽光源中之紫外線作為殺菌工具。紫外線一直被人們普遍采用，因為它不但方便、便宜、無污染且無殘留物，其惟一缺點是在良好的天氣環(huán)境下才能取得。
在1878年，Downee and Blunt已發(fā)現(xiàn)紫外線的殺菌能力，但當時仍沒有產(chǎn)生紫外線的方法，故這一發(fā)現(xiàn)未能應用。
1901年，Cooper and Hewitt發(fā)明了水銀電弧紫外線燈，但受制于當時燈絲材料、真空技術(shù)、石英純度等技術(shù)的局限，水銀電弧燈的壽命不長，而UV-C的效率也低，但水銀電弧燈的發(fā)明，為人類使用紫外線殺菌打開了大門。
1940年美國發(fā)明了水銀燈后才有所改變。低壓水銀燈的特點是工作穩(wěn)定，紫外線效率高（能量中30-40%轉(zhuǎn)化為殺菌功耗），再加上石英提純，及真空技術(shù)提高，低壓水銀紫外線燈壽命可長達10000小時（原強度的80%）。低壓水銀燈的發(fā)明，使紫外線應用有很大的發(fā)展。
美國對UV消毒設(shè)備應用比歐洲略慢，這種情況到20世紀70年代有所改變。在此之前，美國主要用氯消毒。隨著急劇城市化及城市生活污水廠的大量興建，大量的污水經(jīng)氯消毒后排入自然水體并作為飲用水水源，造成污水廠下游水體嚴重的氯污染。這些污染有：
?、儆嗦龋何鬯畯S為維持殺菌效果，要在排放水中保持余氯，余氯排入自然水體，會把水中的微生物、藻類等殺死。把水體② 自1801食物鏈的低層摧毀，微生物及藻類死亡，使小魚、蝦及其它殼類生物的食物不夠而數(shù)量減少，進而影響其它水產(chǎn)物的數(shù)量及平衡。
?、诼认具€會產(chǎn)生致癌的氯氮化合物，氯在殺死微生物的過程中和致癌的細胞中的有機物產(chǎn)生氧化反應，其中的副產(chǎn)品有氯氨及氯鹵化合物，其中THM（trihalgen methane）是致癌物質(zhì)。THM在水產(chǎn)物體內(nèi)累積，人類食用后也會留在人體內(nèi)，引發(fā)癌癥。
紫外線殺菌原理
在地球上所有以知的生命形式，都是以DNA及RNA作為繁殖、遺存的基礎(chǔ)。D NA及RNA都以4種化學物單元組成
A--Adenine腺嘌呤
T--Thymine胸腺嘧啶
C--Cytosine胞核嘧啶，氧氨嘧啶
G--Guanine烏嘌啶（核酸的基本成分）
細胞繁殖時，DNA中的長鏈打開，打開后每條長鏈長的A單元會尋找T單元連合，每條長鏈都可復制出與剛分離的另一條長鏈同樣的鏈條，恢復原來分裂前的完整DNA，成為新生細胞的基礎(chǔ)。波長在240-270nm的紫外線能打破DNA生產(chǎn)蛋白質(zhì)及復制的能力。細菌病毒的DNA，RNA受破壞后其生產(chǎn)蛋白質(zhì)的能力和繁殖能力均已喪失。因細菌，病毒一般生命周期很短，不能繁殖的細菌，病毒就會迅速死亡。
紫外線消毒技術(shù)的優(yōu)勢
紫外C-消毒技術(shù)對細菌病毒以及其它致病體的消毒效果已得到*的*。紫外C-消毒技術(shù)具有下列明顯的優(yōu)點。
1．紫外C-消毒技術(shù)具有其它技術(shù)*的殺菌效率
表1列出紫外C-技術(shù)對常見幾種細菌病毒的殺菌效率。由表1可見，紫外線對細菌、病毒的殺菌作用一般在一秒以內(nèi)。而對傳統(tǒng)紫外、以及臭氧方法來說，達到紫外線的效果一般需要20分鐘至一小時的時間。
表1 紫外C-水消毒設(shè)備對常見細菌病毒的殺菌效率 (紫外輻射強度:30,000μW/cm2)
| 種類 | 名稱 | *殺菌所需的時間(秒) | 種類 | 名稱 | *殺菌所需的時間(秒) |
| 細菌類 | 炭疽桿菌 | 0.30 | 細菌類 | 結(jié)核(分支)桿菌 | 0.41> |
| 白喉桿菌 | 0.25 | 霍亂弧菌 | 0.64 | ||
| 破傷風桿菌 | 0.33 | 假單胞桿菌屬 | 0.37 | ||
| 肉毒梭菌 | 0.8 | 沙門氏菌屬 | 0.51 | ||
| 痢疾桿菌 | 0.15 | 腸道發(fā)燒菌 | 0.41 | ||
| 大腸桿菌 | 0.36 | 鼠傷寒桿菌 | 0.53 | ||
| 鉤端螺旋桿菌 | 0.2 | 至賀氏菌屬 | 0.28 | ||
| 嗜肺軍團菌屬 | 0.2 | 葡萄球菌屬 | 1.23 | ||
| 微球菌屬 | 0.4-1.53 | 鏈球菌屬 | 0.45 | ||
| 病毒類 | 腺病毒 | 0.10 | 病毒類 | 流感病毒 | 0.23 |
| 噬菌胞病毒 | 0.20 | 脊髓灰質(zhì)炎病毒 | 0.80 | ||
| 柯薩奇病毒 | 0.08 | 輪狀病毒 | 0.52 | ||
| 愛柯病毒 | 0.73 | 煙草花葉病毒 | 16 | ||
| 愛柯病毒I型 | 0.75 | 乙肝病毒 | 0.73 | ||
| 霉菌孢子 | 黑曲霉 | 6.67 | 霉菌孢子 | 軟孢子 | 0.33 |
| 曲霉屬 | 0.73-8.80 | 青霉菌屬 | 2.93-0.87 | ||
| 大糞真菌 | 8.0 | 產(chǎn)毒青霉 | 2.0-3.33 | ||
| 毛霉菌屬 | 0.23-4.67 | 青霉其它菌類 | 0.87 | ||
| 水 藻 類 | 藍綠藻 | 10-40 | 水 藻 類 | 草履蟲屬 | 7.30 |
| 小球藻屬 | 0.93 | 綠 藻 | 1.22 | ||
| 線蟲卵 | 3.40 | 原生動物屬類 | 4-6.70 | ||
| 魚 類 病 | Fungl病 | 1.60 | 魚 類 病 | 感染性胰壞死病 | 4.0 |
| 白斑病 | 2.67 | 病毒性出血病 | 1.6 |
2．高效殺菌廣譜性
紫外線技術(shù)在目前所有的消毒技術(shù)中，殺菌的廣譜性是較高的。它對幾乎所有的細菌，病毒都能高效率殺滅。并且對一些對人類危害*的，而以至臭氧無法或不能有效殺滅的寄生蟲類（例如隱性包囊蟲 cryptosporidium，賈第鞭毛蟲giardia等）都能有效殺滅。表1也可看出紫外線水消毒設(shè)備的殺菌廣譜性。
3． 無二次污染
由于紫外線技術(shù)可以被控制為僅僅是殺菌，并且不加入任何化學藥劑，因此它不會對水體和周圍環(huán)境產(chǎn)生二次污染。不改變水中任何成分。對氯消毒來說，其與水中有機物產(chǎn)生的有機氯已被*為對人體有致癌作用，并且水中含有的氯化合物在某些場合下會起到反作用，對水中生物以及水環(huán)境產(chǎn)生毒害。臭氧方法也有類似的問題。大量難聞的未溶解到水中的臭氧揮發(fā)到空氣中，有害于附近工作人員的身心健康。
4． 運行安全、可靠
傳統(tǒng)的消毒技術(shù)如采用氯化物或臭氧，其消毒劑本身就是屬于劇毒、易燃、易爆的物質(zhì)。這些物質(zhì)的使用對操作現(xiàn)場人員以及周圍環(huán)境和居民安全產(chǎn)生潛在的威脅，需要特別小心。我國的、消防及環(huán)保等部門對這些高危物質(zhì)的使用有嚴格的運輸、保存和操作規(guī)定。這些都*地增加了基層使用單位、操作人員和周邊居民的心理負擔和不安全感?，F(xiàn)代紫外C-消毒系統(tǒng)不存在這樣的安全隱患，是一種對周邊環(huán)境以及操作人員相對安全可靠得多的消毒技術(shù)。
5． 運行維護簡單，費用低
通常一種高效率的技術(shù)總是和高成本，高運行費用聯(lián)系在一塊。但是，紫外技術(shù)卻是例外。由于九十年代對紫外核心技術(shù)的完善，紫外C消毒技術(shù)不僅消毒效率是所有消毒手段中較高的，而且消毒運行維護簡單，運行成本低，在千噸處理量水平可達到每噸水4厘人民幣甚至更低，因此，其性能價格比是所有消毒技術(shù)中較高的。它既具有其它消毒技術(shù)*的高效率，又具有成本和運行費低的優(yōu)點。在千噸水處理量水平，它的成本只是氯消毒的1/2，是氯加脫氯消毒的2/5，更只有臭氧消毒成本的1/9。即使在十萬噸處理量水平，紫外消毒設(shè)備的投資及運行成本也遠遠低于其它消毒技術(shù)。
6． 占地小，無噪音
我公司生產(chǎn)的紫外C-消毒設(shè)備。對每小時處理80噸水的NLC-2000設(shè)備來說，其占地只有1.7米×0.8米，高1.5米，重220斤。若預留足夠空間，該系統(tǒng)共需4平米的運行操作空間。如果處理水量減少，設(shè)備占地體積相應減少。另外，紫外消毒設(shè)備如果靠自流式供水（無水泵），將不產(chǎn)生任何噪音。
7． 連續(xù)大水量消毒
九十年代末紫外C消毒技術(shù)的另一特點是一年365天，一天24小時連續(xù)運行。除定期需一、二小時以內(nèi)的例行保養(yǎng)外，其理想操作條件是24小時連續(xù)運行。大水量消毒是現(xiàn)代紫外的另一大特征。除了可以消毒小水量（每小時幾十升），也可以消毒大水量。目前紫外技術(shù)在實際應用中理想狀態(tài)已達到每小時6萬噸。如果實際需要，還可以更大。
8． 應用領(lǐng)域廣
在目前所有的消毒技術(shù)中，沒有一種像紫外技術(shù)一樣，具有如此廣泛的應用領(lǐng)域。它不僅可以消毒淡水，還可以消毒海水；不僅可以消毒飲用水，還可以消毒廢水。它可廣泛應用在各種各樣需要水消毒的領(lǐng)域。例如，養(yǎng)殖業(yè)海水消毒，貝類凈化，農(nóng)業(yè)加工用水，飲用純凈水，電子，醫(yī)藥，生物工業(yè)用超純凈水，各種飲料，啤酒以及食品加工，污水處理后的消毒，自來水消毒，游泳池，城市噴泉裝飾用水，*空調(diào)及電站等冷卻水，和軍事基地，艦船，潛艇用水等。
現(xiàn)代紫外消毒技術(shù)與傳統(tǒng)消毒技術(shù)的比較由表2給出。它克服了現(xiàn)有傳統(tǒng)消毒技術(shù)的缺點。在消毒過程中，不添加任何化學物質(zhì)，也不產(chǎn)生或在水體中留下任何有害物質(zhì)，運行安全、可靠，安裝、維修簡單，特別是投資及運行維修費用低以及*的消毒效果。歐洲許多國家以及北美的加拿大和美國已在九十年代分別修改了環(huán)境立法，在廢水處理后的消毒，以及飲用水的消毒上，*采用紫外-C消毒技術(shù)。
表2 紫外C消毒技術(shù)與幾種傳統(tǒng)消毒技術(shù)的比較
| 主要指標 | 紫外-C | 臭氧 | 膜過濾 | |
| 殺菌方式 | 光線 | 化學 | 化學 | 過濾 |
| 殺菌效率 | * | 高 | 高 | 中 |
| 殺菌廣譜性 | 高 | 中 | 中 | 中 |
| 二次污染 | 無 | 有 | 有 | 無 |
| 消毒水量 | * | 大 | 中 | 低 |
| 安全性 | 高 | 低 | 低 | 高 |
| 可靠性 | 高 | 中 | 中 | 中 |
| 毒性 | 無 | 有 | 有 | 無 |
| 工程投資 | 低 | 高 | 高 | 高 |
| 運行費用 | 低 | 中 | 高 | 高 |
| 維護費用 | 低 | 中 | 高 | 高 |
| 接觸時間 | 短 | 長 | 長 | 短 |
| 水質(zhì)變化 | 無 | 有 | 有 | 無 |
| 水質(zhì)影響 | 有 | 有 | 有 | 有 |
| 系統(tǒng)體積 | 小 | 大 | 大 | 中 |
| 噪音 | 無 | 小 | 大 | 小 |
| 應用領(lǐng)域 | 廣 | 中 | 中 | 低 |
水病菌培養(yǎng)比較圖
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