紫外线：守护饮用水安全的光明卫士

随着人们生活水平日益提高，对健康用水的需求也快速增长，游离氯消毒是最为传统的饮用水消毒方法，由于其具有较强的杀菌能力，被广泛应用于各饮用水消毒工艺。然而，游离氯消毒会产生具有致癌作用的三氯甲烷和其他卤化副产物。紫外线消毒由于接触时间短、占用空间少、又不会产生对人畜有害的副产物，因此被认为是传统液氯消毒最佳的替代品。

紫外线杀菌灯工作原理与分类

紫外线杀菌灯为一种采用石英玻璃或其他透紫玻璃的低气压汞蒸气放电灯，放电产生以波长为255nm为主的紫外辐射，其紫外辐射能杀灭细菌和病毒。LED紫外线灯一般指发光中心波长在400nm以下的紫外线灯，其中大于380nm时称为近紫外LED，而短于300nm时称为深紫外LED。相比普通紫外线灯，LED紫外线灯提高了发光效率和杀菌能力，降低了功耗，延长了灯具使用寿命，在家电、生活饮用水净化、空气消毒等领域有广泛的应用。

紫外线杀菌灯的杀菌原理是利用适当波长的紫外线使DNA或RNA发生共价交联，通过破坏遗传物质的分子结构，使其不能正常复制，从而达到对细菌病毒的杀灭作用。

紫外线杀菌灯对水的消毒方法

紫外线杀菌灯在水处理主要应用它的杀菌功能，使用紫外线进行水处理时，按使用方法可分为浸没式和过流式，浸没式是直接把灯放入水中；过流式是将紫外线灯放入腔体里使用。

1.过流式紫外线杀菌器

过流式的设备工作原理：水流流经紫外线腔体时，紫外线灯产生的254nm紫外线对水进行消毒、杀菌。

其特点是水流流速很快，一般停留时间在2-3s左右，因此要求杀菌灯的紫外线强度是很高的，需选用高强度大功率的紫外线杀菌灯。如果想通过延长时间来提高消毒效果，一般选用较长的灯，做较长的设备，或在不锈钢外壁上处理成涡流旋转式结构，来延长水流过的时间。紫外线杀菌灯工作时表面温度40℃最为合适，温度过高或过低都会影响紫外线输出效果。

2.浸没式紫外线杀菌器

浸没式将紫外线杀菌灯直接放在水中，这种方法可用于流动的动态水，也可用于静态水。使用这种处理方法要注意灯管有可能由于意外情况发生破裂；长时间处理，灯管表面会被水中藻类等污染物覆盖，将严重影响紫外线透出。对不同对象的水体进行消毒，要了解水质变动情况和水对紫外线的透过率。

另外，紫外线杀菌与其它物质联合使用，可以增强消毒效果。常见的联合工艺有UV+H₂O₂、UV+H₂O₂+O₃、UV+TiO₂等。

影响紫外线杀菌效果的因素

紫外线杀菌效果受很多因素影响，对于紫外线灯本身有灯管的功率、性能、使用时间和照射方式等；对于处理水的物理化学性质有悬浮物、浊度、色度、水中微生物的类型和数量、其他杂质含量等；另外还包括系统设计的方式以及反应器的形态，水力条件等。

有数据表明，国产低压UV灯管的有效使用时间一般在（1-3）kh；进口低压UV灯管的有效使用时间可达（8-12）kh。UV灯管的结垢也会影响紫外线的穿透力，降低消毒效果。灯管的表面温度与紫外线的有效辐射量也有一定的关系，当灯管表面温度为40℃时，紫外线的有效辐射量最高，为100%。水中的悬浮物可干扰、吸收紫外线，使其射线量减少，并通过遮蔽紫外线隐藏细菌，使之具有保护细菌的作用。一般建议进入紫外消毒系统的水的浊度应小于5NTU，色度小于15NTU。

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