由于紫外線能夠穿透細(xì)胞使其死亡,因此用紫外線消毒時要注意不能直接照射到人的皮膚,尤其是人的眼睛,紫外線殺菌燈點亮?xí)r不要直視燈管,由于短波紫外線不透過普通玻璃,戴眼鏡可避免眼睛受傷害。如果不小心眼受傷,一般情況也無關(guān)大礙,就象被太陽光灼傷一樣,嚴(yán)重的可滴或人乳,幫助復(fù)原。在有人的場合,不要使用有臭氧燈管,臭氧濃度高時能使人中毒。
適用范圍
紫外線消毒殺菌用途很廣,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(chǎn)生一定量的負(fù)氧離子,經(jīng)紫外線消毒的房間,空氣特別清新。在公共場合,經(jīng)紫外線消毒,可避免一些病菌經(jīng)空氣傳播或經(jīng)物體表面?zhèn)鞑ァ?/span>
隨著市場的變化,客戶對產(chǎn)品的要求不斷提高,現(xiàn)各紫外線燈管廠家都在發(fā)展長壽命燈管,如冷系列,外徑為4、5、6、10、12mm的紫外線燈管。
滅菌方法
細(xì)菌中的脫氧核糖核酸(DNA)、核糖核酸(RNA)和核蛋白的吸收紫外線的強(qiáng)峰在254~257nm。
細(xì)菌吸收紫外線后,引起DNA鏈斷裂,造成核酸和蛋白的交聯(lián)破裂,殺滅核酸的生物活性,致細(xì)菌死亡。
優(yōu)點:快速
紫外線對常見細(xì)菌病毒的殺菌效率(輻射強(qiáng)度:30000μW/cm2)
紫外線殺菌消毒原理
是利用適當(dāng)波長的紫外線能夠破壞微生物機(jī)體細(xì)胞中的DNA(脫氧核糖核酸)或RNA(核糖核酸)的分子結(jié)構(gòu),造成生長性細(xì)胞死亡和(或)再生性細(xì)胞死亡,達(dá)到殺菌消毒的效果。經(jīng)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(hù)層和云層到達(dá)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(nèi),可在1s之內(nèi)通過破壞微生物的DNA結(jié)構(gòu)殺死病毒和細(xì)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(shù)小時才能起到殺菌作用,在實際工程的數(shù)秒鐘水力停留(照射)時間內(nèi),該部分實際上屬于無效紫外部分。真空紫外光穿透能力弱,燈管和套管需要采用高透光率的石英,一般用半導(dǎo)體行業(yè)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(shù)是基于現(xiàn)代防疫學(xué)、醫(yī)學(xué)和光動力學(xué)的基礎(chǔ)上,利用特殊設(shè)計的高強(qiáng)度和長壽命的UVC波段紫外光照射流水,將水中各種細(xì)菌、病毒、寄生蟲、水藻以及其他病原體直接殺死,達(dá)到消毒的目的。
研究表明,紫外線主要是通過對微生物(細(xì)菌、病毒、芽孢等病原體) 的輻射損傷和破壞核酸的功能使微生物致死,從而達(dá)到消毒的目的。紫外線對核酸的作用可導(dǎo)致鍵和鏈的斷裂、股間交聯(lián)和形成光化產(chǎn)物等,從而改變了DNA的生物活性,使微生物自身不能復(fù)制,這種紫外線損傷也是致死性損傷。
紫外線消毒是一種物理方法,它不向水中增加任何物質(zhì),沒有副作用,這是它優(yōu)于氯化消毒的地方,它通常與其它物質(zhì)聯(lián)合使用,常見的聯(lián)合工藝有UV+H2O2、UV+H2O2+O3、UV+TiO2,這樣,消毒效果會更好。
注意事項
(1)一些國產(chǎn)不合格的紫外線燈不能提供剩余的消毒能力,當(dāng)處理水離開反應(yīng)器之后,一些被紫外線殺傷的微生物在光復(fù)活機(jī)制下會修復(fù)損傷的DNA分子,使細(xì)菌再生。因此,要進(jìn)一步研究光復(fù)活的原理和條件,確定避免光復(fù)活發(fā)生的小紫外線照射強(qiáng)度、時間或劑量。
(2)石英套管外壁的清洗工作是運行和維修的關(guān)鍵。當(dāng)污水流經(jīng)紫外線消毒器時,其中有許多無機(jī)雜質(zhì)會沉淀、粘附在套管外壁上。尤其當(dāng)污水中有機(jī)物含量較高時更容易形成污垢膜,而且微生物容易生長形成生物膜,這些都會抑制紫外線的透射,影響消毒效果。因此,須根據(jù)不同的水質(zhì)采用合理的防結(jié)垢措施和清洗裝置,開發(fā)研制具有自動清洗功能的紫外線消毒器。
(3)國產(chǎn)紫外燈執(zhí)行直管型石英紫外線低壓汞消毒燈的國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),燈的大功率為4W,且有效壽命一般為1000~3000h,而進(jìn)口低壓燈管的有效運行時間可達(dá)8000~12000h,中壓燈管也可達(dá)5000~6000h。相比之下,使用國產(chǎn)燈管會增加維修費用,因此,研制生產(chǎn)壽命長的紫外燈或直接引進(jìn)的紫外燈生產(chǎn)技術(shù)是亟待解決的問題。
(4)在我國污水廠紫外消毒系統(tǒng)招標(biāo)中,有些污水廠由于大量工業(yè)污水的導(dǎo)入,使得排放的污水色度加深,但招標(biāo)文件中的污水紫外透射率參數(shù)仍采用國外提供的數(shù)值,造成與國內(nèi)污水實際情況差別很大,為將來紫外設(shè)備的運行達(dá)到消毒要求,留下了難以克服的障礙。
安裝及檢測
紫外線殺菌消毒燈管對紫外線的計量要使用測量紫外線的專用儀器---紫外輻照度計,測試時紫外燈水平放置,將紫外輻照度計的探測器放在距燈管中心下方垂直距離一米處,同時屏蔽雜散光。紫外殺菌燈需要先打開一段時間,待其光源穩(wěn)定后測量的數(shù)據(jù)更具參考性。
一般紫外輻照計都是由測量顯示器和探測器(即探頭)兩部分組成,考慮到測量時探測器需要放置在光源的垂直下面1m處,新款的LS126C紫外輻照計的探頭里面放置了小塊的強(qiáng)性磁鐵,方便測量過程中探測器的固定,只要在對應(yīng)位置放置磁鐵能吸住的金屬物品,便可牢固的固定探測器,接下來就能方便測試了。
紫外線殺菌燈發(fā)出的紫外光是一種不可見光,253.7nm的波長就能起到很好的殺菌作用,這是因為細(xì)胞對光波的吸收譜線有一個規(guī)律,在230~280nm的紫外線有大的吸收,被吸收的紫外線實際上作用于細(xì)胞遺傳物質(zhì)即DNA,它起到一種光化作用。使用殺菌燈時注意的人身:由于紫外線會殺死細(xì)胞,因此紫外線消毒時要注意不能直接照射到人的皮膚避免受傷害。紫外線殺菌器需帶有時間累計提示功能和強(qiáng)度報警功能,以便提醒使用者及時更換紫外燈管。
處理效果
(2)該技術(shù)具有無二次污染的特點,應(yīng)用前景廣闊。
(3)能耗低、運行費用低;自動化程度高;維護(hù)簡便。
另外,經(jīng)過紫外線消毒的污水可以在很多領(lǐng)域再利用,以實現(xiàn)污水資源化。將其用于灌溉農(nóng)田、林地和草坪等可避免化學(xué)消毒劑對植物的損傷;用于地下水回灌可以防止微生物對化學(xué)消毒劑產(chǎn)生適應(yīng)性而再度繁殖造成的地層堵塞。隨著對紫外線消毒機(jī)理的深入研究、紫外線技術(shù)的不斷發(fā)展以及消毒裝置在設(shè)計上不斷完善,紫外線消毒法有望成為代替?zhèn)鹘y(tǒng)氯化消毒的主要方法之一。