紫外線技術在水處理中的應用

【資料簡介】

　　利用紫外線殺死水生傳染性細菌的優勢已被廣泛證實。幾乎所有行業都將紫外線技術應用于水處理系統，包括食品飲料行業、制藥行業、化妝品行業、保健品行業、制造業、高科技行業等等。殺菌是紫外線技術在水和廢水領域的主要應用。同時，該行業還將該技術應用于許多其他領域，包括消除臭氧、減少總有機碳(TOC)、液糖消毒、氯降解、表面和空氣消毒以及冷卻塔消毒。本文將簡要概述紫外線在工業中的一些用途。
 

　　紫外線消毒器主要使用波長為254納米的紫外線。這種波長的紫外線，即使是少量的紫外線投射劑量，也能破壞細胞DNA的生命核心，從而阻止細胞再生，失去再生能力使細菌無害化，從而達到殺菌的效果。與所有其他紫外線應用技術一樣，該系統的規模取決于紫外線強度(照射器的強度和功率)和接觸時間(水、液體或空氣暴露于紫外線的時間長度)。
 

　　1、臭氧在工業生產中常用于水體的消毒和凈化。但是，由于臭氧的氧化能力很強，水中殘留的臭氧如果不去除，可能會影響下道工序。因此，通常臭氧處理過的水在進入主工藝之前必須從水中剩余的臭氧中去除消除。波長為 254 納米的紫外線對破壞剩余的臭氧非常有效。它可以將臭氧分解成氧氣。雖然不同的系統需要的規模不同，但一般來說，典型的臭氧消除系統所需的紫外線輻射量是傳統殺菌系統的3倍左右。
 

　　3、在許多高科技和實驗室設備中，有機物會阻礙高純度水的生產。從水中去除有機物的方法有很多，比較常用的方法包括使用活性炭和反滲透。波長較短(185納米)的紫外線也能有效減少總有機碳(價值在于這些發射器也產生波長為254納米的紫外線，因此可以同時進行消毒)。波長較短的紫外線能量較多，因此可以分解有機物。有機物紫外氧化的反應過程雖然非常復雜，但其主要原理是通過生成具有強氧化能力的游離氫和氧，將有機物氧化成水和二氧化碳。與臭氧去除系統一樣，這種降解有機碳的紫外線系統發出的紫外線輻射是傳統消毒系統的3-4倍。
 

　　4、大多數食品和飲料制造商都大量使用液態糖。由于糖是容易被細菌利用的食物，所以很容易促使細菌繁殖。此外，液態糖是不透明的，因此很難*消毒。波長為254納米的紫外線可用于對液態糖產品進行消毒。為了補償液體的粘度和顏色造成的能量損失，許多紫外線發射器需要緊密排列，形成所謂的“薄膜”反應器。發射器的這種緊密組合可以提供所需的非常高的紫外線輻射，可以有效地對液態糖進行消毒。其紫外線能量輸出約為傳統消毒系統的 7-10 倍。
 

　　5、余氯的降解在市政水處理和供水系統、氯化和消毒中是非常必要的。但在工業生產過程中，為避免對產品產生不良影響，往往需要去除水中的余氯。消除余氯的基本方法是活性炭床和化學處理。活性炭處理的缺點是需要不斷再生，經常遇到細菌滋生的問題。波長為 185 nm 和 254 nm 的紫外線已被證明可有效破壞余氯和氯胺之間的化學鍵。雖然它需要大量的紫外線能量才能工作，但它的優點是這種方法不需要在水中添加任何藥物，不需要儲存化學品，易于維護，同時具有殺菌和去除有機物。
 

　　6、表面和空氣消毒利用紫外線進行空氣消毒和紫外線進行水消毒有著悠久的歷史。空氣消毒設備已在醫院、診所和潔凈室中使用多年。現在，工廠、辦公室和家庭也開始使用空氣消毒設備。
 

　　空氣消毒的原理與水消毒相同。一般UV燈可以安裝在風道內、盤管前端，也可以安裝在固定在墻上的架子上。當空氣經過時，空氣中的微生物被殺死，變得無害。表面消毒的原理是一樣的。在食品飲料行業，傳送帶上的產品通過表面消毒設備進行消毒。
 

　　7、為了降低殺菌劑的成本(采購、儲存、保險)和化學處理對健康的危害，可以在冷卻塔的水循環系統中安裝紫外線系統，起到殺菌消毒的作用。如果與過濾器一起使用，紫外線可以有效地控制冷卻塔中微生物的生長。雖然冷卻塔內仍需保留一定濃度的殺菌劑，但紫外線的應用可大大減少其用量。