河北冠宇环保设备股份有限公司，主营紫外线消毒器，紫外线杀菌器厂家，紫外线消毒模块，明渠框架紫外线消毒模块厂家
摘要：论述了紫外线(UV)消毒灭菌的根本原理、消毒器的构造方式以及国内外应用概略，讨论了污水采用UV紫外线消毒器存在的主要问题及改良方向。指出UV消毒法有可能取代传统的氯化消毒法，特别在污水再应用工艺中具有宽广的应用前景。

关键词：消毒 紫外线 紫外线消毒器  紫外线杀菌器

20世纪70年代以后，人们发现传统的氯消毒会产生致畸、致癌、致突变的卤代烷等副产物，而UV消毒规律具有不投加化学药剂、不增加水的嗅和味、不产生有毒有害的副产物、消毒速度快、效***、设备操作简单、便于运转管理和完成自动化等优点，近20年来逐步得到普遍应用。

1　消毒原理

依据生物效应的不同，将紫外线依照波长划分为四个局部：A波段(UV—A)，又称为黑斑效应紫外线(400～320nm)；B波段(UV—B)，又称为红斑效应紫外线(320～275nm)；C波段(UV—C)，又称为灭菌紫外线(275～200nm)；D波段(UV—D)，又称为真空紫外线(200～10nm)。水消毒主要采用的是C波段紫外线。

研讨标明，紫外线主要是经过对微生物(细菌、病毒、芽孢等病原体) 的辐射损伤和毁坏核酸的功用使微生物致死，从而到达消毒的目的。紫外线对核酸的作用可招致键和链的断裂、股间交联和构成光化产物等，从而改动了DNA的生物活性，使微生物本身不能复制，这种紫外线损伤也是致死性损伤。

2　UV消毒器的构造方式

UV消毒器按水流边境的不同分为敞开式和封锁式。

2.1　敞开式系统

在敞开式UV消毒器中被消毒的水在重力作用下流经UV消毒器并灭死水中的微生物。敞开式系统又可分为浸没式和水面式两种。

浸没式又称为水中映照法。将外加同心圆石英套管的紫外灯置入水中，水从石英套管的四周流过，当灯管(组)需求改换时，运用提升设备将其抬高至工作面停止操作。该方式结构比拟复杂，但紫外辐射能的应用***、灭菌效果好且易于维修。　　

系统运转的关键在于维持恒定的水位，若水位太高则灯管顶部的局部进水得不到足够的辐射，可能形成出水中的微生物指标过高；若水位太低则上排灯管暴露于大气之中，会惹起灯管过热并在石英套管上生成污垢膜而抑止紫外线的辐射。图1中采用自动水位控制器(滑动闸门)来控制水位。在自动化水平请求不高的系统中，也能够采用固定的溢流堰来控制水位。

水面式又称为水面映照法，行将紫外灯置于水面之上，由平行电子管产生的平行紫外光对水体停止消毒。该方式较浸没式简单，但能量糜费较大、灭菌效果差，实践消费中很少应用。

2.2　封锁式系统

封锁式UV消毒器属承压型，用金属筒体和带石英套管的紫外线灯把被消毒的水封锁起来。　

筒体常用不锈钢或铝合金制造，内壁多作抛光处置以进步对紫外线的反射才能和加强辐射强度，还可依据处置水量的大小调整紫外灯的数量。有的消毒器在筒体内壁加装了螺旋形叶片以改动水流的运动状态而防止呈现死水和管道梗塞，所产生的紊流以及叶片尖利的边缘会打碎悬浮固体，使附着的微生物完整暴露于紫外线的辐射中，进步了消毒效率 。

封锁式也划分为敞开式和浸没式。敞开式消毒器适用于中、大水量处置，多用于污水处置厂。封锁式消毒器普通适用于中、小水量处置或有必要施加压力且消毒器不能在明渠中运用的状况。

各种系统中外罩密封石英套管的紫外线灯管都能够与水流方向垂直或平行布置。平行系统水力损失小、水流方式平均，而垂直系统则能够使水流紊动，进步消毒效率。

3　应用概略

UV消毒法最早应用于美国(1970年美国环保局完成了个污水紫外线消毒的示范工程)，现已在美国和加拿大普遍应用。据报道，1985年美国的污水厂中仅有50座采用了UV消毒，并且其中大局部处置水量相当低(＜3.785×103m3/d)；到1990年已超越500座，而且处置才能有相当大的进步(＞3.785×104m3/d)；1995年已有1500座污水处置厂采用了UV消毒。目前加拿大的魁北克省具有的污水UV消毒设备，处置才能到达7.42×105m3/d。
近年来，一些污水厂将原有的氯消毒系统改形成为紫外线消毒系统，譬如美国新罕布什尔州、得克萨斯州、俄亥俄州等地的污水厂。由于UV消毒接触时间短、占用的空间小，故完整能够应用已有的氯接触池改形成紫外线消毒系统。

大多数紫外线安装应用传统的低压紫外灯技术，也有一些大型水厂采用高强度低压紫外灯系统和中压紫外灯系统，由于产生高强度的紫外线可 使灯管数量减少***，从而减少了占空中积，节约了装置和维修费用，且使UV消毒法对水质较差的出水也适用。

国内研讨、消费和应用污水UV消毒器者为数尚少。天津大学的顾对等人以天津纪庄子污水处置厂的深度处置出水为研讨对象，停止了静态和动态实验，肯定了紫外线剂量与细菌存活率之间的关系，并设计出能产生紊流的UV消毒器。多元水环保技术产业(中国)有限公司研制消费的封锁式消毒器可处置100～500m3/h水量，并且在游泳池的循环水消毒中已有应用，模块化敞开式消毒器可依据用户需求详细设计装置。烟台市套子湾污水厂的深度处置采用了敞开式UV消毒工艺，可向城市提供4×104m3/d的工业回用水，目前运转情况良好。

4　存在问题及应用前景

4.1　存在问题

①UV消毒法不能提供剩余的消毒才能，当处置水分开反响器之后，一些被紫外线杀伤的微生物在克复活机制下会修复损伤的DNA分子，使细菌再生。因而，要进一步研讨克复活的原理和条件，肯定防止克复活发作的最小紫外线映照强度、时间或剂量。

②石英套管外壁的清洗工作是运转和维修的关键。当污水流经UV消毒器时，其中有许多无机杂质会沉淀、粘附在套管外壁上。特别当污水中有机物含量较高时更容易构成污垢膜，而且微生物容易生长构成生物膜，这些都会抑止紫外线的透射，影响消毒效果。因而，必需依据不同的水质采用合理的防结垢措施和清洗安装，开发研制具有自动清洗功用的UV消毒器。

③目前国产紫外灯执行直管型石英紫外线低压汞消毒灯的国度行业规范(YY/T0160—94)，灯的功率为4W，且有效寿命普通为1000～3000h，而进口低压灯管的有效运转时间可达8000～12000h，中压灯管也可达5000～6000h。相比之下，运用国产灯管会增加维修费用，因而，研制消费寿命长的紫外灯或直接引进国外***的紫外灯消费技术是目前亟待处理的问题。

4.2　应用前景

①经过紫外线消毒器的污水能够在很多范畴再应用，以完成污水资源化。将其用于灌溉农田、林地和草坪等可防止化学消毒剂对植物的损伤；用于公开水回灌能够避免微生物对化学消毒剂产生顺应性而再度繁衍形成的地层梗塞。

②随着对UV消毒机理的深化研讨、紫外线技术的不时开展以及消毒安装在设计上的日臻完善，UV消毒法有望成为替代传统氯化消毒的主要办法之一。
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