紫外消毒 “实力派”

UV紫外灯被广泛应用于水系统消毒，通常与化学消毒及热水消毒结合应用。

一、紫外线（UV）的分类

紫外线（UV）光的范围是电磁辐射，比可见光范围更有能量。其辐射以波长（单位：纳米，nm）为衡量标准。UV波长范围为100至400nm，比人类看到的可见光光谱（400至800 nm）短。短波长的本质物理结果是，光子能量达到或超过大多数材料的化学键、电离势和带隙的能量，尽管这随着所考虑的确切波长而变化。简而言之，根据波长范围定义了四种UV类别VUV、UVC、UBB、UVA：

• VUV真空紫外线：100~200nm

• UVC紫外线-C: 200~280nm

• UVB紫外线-B: 280~315nm

• UVA紫外线-A: 315~400nm

二、紫外线（UV）照射原理

UV-C辐射通过破坏微生物的脱氧核糖核酸（DNA）而杀死微生物或使其失活。其核心作用机制是：光子被微生物 DNA 吸收后，会在相邻的胸腺嘧啶碱基之间形成嘧啶二聚体，导致微生物无法正常复制。UVC 可用于空气、水和表面消毒，但表面消毒会受到阴影遮挡和保护性吸附层的限制，消毒效果易受影响。

三、紫外线（UV）的局限性

紫外线（UV）应用于消毒也有其局限性：

随着与UV光源距离的增加，消毒效果也急剧降低；

UV光只能对直接照射的表面进行消毒，非照射区域效果变差；

UV不能穿透普通玻璃或任何不透明的材料，水系统中需要透明屏蔽，需要采用石英玻璃。

四、制药水系统紫外灯选择及应用

商业应用中，UV-C灯是一种常见的“杀菌“灯，区别于普通荧光灯，它的光源是灯管内的低压汞原子发光、灯管由石英制成。UV在制药水系统应用于消毒（减少TOC）、除氯和/或臭氧破除。

1、连续UV灯消毒

使用各种波长的UV光处理是一种流行的微生物控制和消毒形式，基于易用性。水以受控的速率暴露在低压或中压UV灯管发出的辐射中。根据波长的不同，UV会使微生物中的DNA失活，氧化有机物质和微生物，并阻止细菌的复制。

在预处理系统中，当氯/氯胺和热能不可用时，通常使用UV。UV系统的给水需要不含悬浮固体，悬浮固体会遮蔽细菌，防止充分的UV接触。UV通常用于控制不能耐受氯或热的RO装置或DI系统的给水，以及在系统空闲时间控制非氯化水的再循环。UV系统不会在处理过的水中留下残留物，因此，只有在UV与微生物直接接触时才有效。应持续监测UV灯，以确认设计强度在规定范围内，以确保足够的微生物控制。254nm范围内的紫外线杀菌灯在净化和消毒应用中被证明是非常有效的，可以杀灭空气、水甚至表面上的细菌和病毒。

2、UV除氯

UV光可用于氯的还原。在这个过程中，游离氯的光解达到100%，UV光解将游离氯分解成大约80%的氯离子和20%的氯酸盐离子。光分解游离氯的典型UV剂量至少比标准消毒UV剂量高20倍。一般采用中压UV，因为破坏次氯酸HOCl和次氯酸离子OCF所需的辐射波长分别为240 nm和290 nm。

3、臭氧破除

在将臭氧作为微生物控制方案的一部分引入的系统中，UV254nm单元可有效分解水中存在的任何残留臭氧。

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