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紫外線技術在水處理中的應用

更新時間:2009-02-13 11:15 來源:中國環(huán)保頻道 作者: 閱讀:1151 網(wǎng)友評論0

摘 要:利用紫外線殺滅水生傳染病菌的優(yōu)點已經(jīng)得到廣泛確認。其實,工業(yè)界是最早使用這項技術的先驅(qū)之一。今天,幾乎所有的工業(yè)都將紫外線技術應用到水處理系統(tǒng)中,包括食品和飲料業(yè)、制藥業(yè)、化妝品業(yè)、保健品業(yè)、制造業(yè)、高技術產(chǎn)業(yè)等等。殺菌消毒是紫外線技術在水和廢水領域中的主要應用。與此同時,工業(yè)界還將此技術應用在其他許多方面,其中包括消除臭氧、降低總有機碳(TOC)、液體糖消毒、降解氯氣、表面和空氣以及冷卻塔消毒等。

利用紫外線殺滅水生傳染病菌的優(yōu)點已經(jīng)得到廣泛確認。其實,工業(yè)界是最早使用這項技術的先驅(qū)之一。今天,幾乎所有的工業(yè)都將紫外線技術應用到水處理系統(tǒng)中,包括食品和飲料業(yè)、制藥業(yè)、化妝品業(yè)、保健品業(yè)、制造業(yè)、高技術產(chǎn)業(yè)等等。殺菌消毒是紫外線技術在水和廢水領域中的主要應用。與此同時,工業(yè)界還將此技術應用在其他許多方面,其中包括消除臭氧、降低總有機碳(TOC)、液體糖消毒、降解氯氣、表面和空氣以及冷卻塔消毒等。本文將對紫外線在工業(yè)界的一些用途進行簡要的概述。 

  殺菌

  紫外線殺菌主要是利用254納米波長的紫外線光。此波長的紫外線光,即使是在微量的紫外線投射劑量下,也可以破壞一個細胞的生命核心——DNA,因此阻止細胞再生,喪失再生能力使細菌變得無害,從而達到滅菌的效果。象所有其它紫外線應用技術一樣,這種系統(tǒng)的規(guī)模取決于紫外線的強度(照射器的強度和功率)和接觸時間(水、液體、或空氣暴露在紫外線下的時間長短)。

  消除臭氧

  紫外線殺菌主要是利用254納米波長的紫外線光。此波長的紫外線光,即使是在微量的紫外線投射劑量下,也可以破壞一個細胞的生命核心——DNA,因此阻止細胞再生,喪失再生能力使細菌變得無害,從而達到滅菌的效果。象所有其它紫外線應用技術一樣,這種系統(tǒng)的規(guī)模取決于紫外線的強度(照射器的強度和功率)和接觸時間(水、液體、或空氣暴露在紫外線下的時間長短)。

  降低總有機碳量

  在很多高技術和實驗室裝置中,有機物會妨礙高純度水的生產(chǎn)。有很多方法可以把有機物從水中清除掉,較常用的方法包括使用活性炭和反滲透。波長較短的紫外線(185納米)也可以有效地降低總有機碳量(值的一提的是這些放射器也產(chǎn)生254納米波長的紫外線,因此可以同時進行消毒)。波長較短的紫外線具有更多的能量,因此能夠分解有機物。紫外線氧化有機的反應過程雖然非常復雜,其主要原理是通過產(chǎn)生氧化能力很強的自由氫氧,將有機物氧化成水和二氧化碳。和臭氧清除系統(tǒng)一樣,這種降解有機碳的紫外線系統(tǒng)的紫外線放射量是傳統(tǒng)消毒系統(tǒng)的三到四倍。

  液體糖消毒

  大多數(shù)食品和飲料廠家都大量地使用液體糖。由于糖是很容易被細菌所利用的食物,因此很容易促成細菌繁殖。另外,液體糖是不透明的,所以很難進行徹底消毒。254納米波長的紫外線可以用來對液體糖產(chǎn)品進行消毒。為了彌補液體的黏稠度和顏色造成的能量損耗,很多紫外線發(fā)射器需要被緊緊地排列起來組成所謂的 “薄膜” 反應器。這種放射器的緊密組合可以提供所要求的非常高的紫外線放射量, 從而可以對液體糖進行有效的消毒。它的紫外線的能量輸出大約是傳統(tǒng)消毒系統(tǒng)的7到10倍。

  降解余氯

  在市政水處理和供水系統(tǒng), 加氯消毒是非常必要的。 但在工業(yè)生產(chǎn)過程中,為了避免對產(chǎn)品產(chǎn)生不良影響,去除水中的余氯卻經(jīng)常是必要的前處理。消除余氯的基本方法有活性炭床和化學處理。活性碳處理的缺點在于它需要不斷再生,而且經(jīng)常遇到細菌滋生的問題。185納米和254納米波長的紫外線都被證實可以有效地破壞余氯和氯氨的化學鍵。雖然需要巨大的紫外線能量才能發(fā)揮作用,但它的優(yōu)點在于此方法不需向水中添加任何藥物,不需要儲存化學物質(zhì),容易維修,而且同時還有殺菌和去除有機物的作用。

  表面和空氣消毒

  用紫外線進行空氣消毒和紫外線用于水消毒一樣有很久的歷史?諝庀驹O備用于醫(yī)院、診所和凈化房間已行之有年。現(xiàn)在,工廠、辦公室和家庭也開始使用空氣消毒設備。

  空氣消毒的原理和水消毒一樣。通常,紫外線燈可安裝在空氣管道里,位于盤管的前端,或裝在固定于墻上的架子上。當空氣經(jīng)過時,空氣中的微生物就被殺死而變得無害了。表面消毒的原理也是這樣。在食品和飲料生產(chǎn)業(yè)中,傳送帶上的產(chǎn)品就是由表面消毒設備進行消毒的。

  冷卻塔消毒

  為了降低殺生劑的費用(購買、儲存、保險)以及化學處理對健康的危害,紫外線系統(tǒng)可以安裝在冷卻塔的水循環(huán)系統(tǒng)中以起到殺菌的作用。如果和過濾器一并使用,紫外線可以有效的控制微生物在冷卻塔中的生長。雖然冷卻塔中仍然需要保留一定的殺生劑濃度,應用紫外線可以大大降低其使用量。

  以上是針對紫外線技術在工業(yè)界中的發(fā)展與應用所作的簡要基本概述。

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