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纯化水设备中在线紫外线消毒器的选型

来源:无锡纯水设备      2022-07-19 10:19:51      点击:

无锡水处理设备http://www.xqccscn.com在纯化水循环系统中安装在线紫外线消毒器主要是杀灭从制水系统中进入的微生物和循环水流中滋生的微生物,保证供出纯化水的微生物在规定的质量标准下。目前大部分的循环系统中都安装254nm的紫外线消毒器。

紫外线的杀菌原理

微生物结构,微生物的体内都含有RNA(核糖核酸)DNA(脱氧核糖核酸),而RNADNA的共同特点是具有由磷酸二酯按照嘌呤与嘧啶碱基配对的原则相连的多核酸链,它对紫外光具有强烈的吸收作用。紫外线杀菌的原理一般认为它与破坏细胞内代谢、遗传、变异等现象起着决定性作用的核酸相关,波长在200~300nm之间的紫外线有杀灭作用,其中以254nm波长的紫外线灭菌效果最好。这是因为细胞中的DNA(脱氧核糖核酸)核蛋白的紫外吸收峰值正好在254~257nm之间⑶。

中、低压紫外杀菌装置

紫外线灯管一般常用低压灯管和中压灯管二种,低压紫外灯管管内气压<103Pa,杀菌用的紫外灯是发出254nm单色紫外光,单只灯管功率小于100W;中压紫外灯管管内气压104~106Pa,200nm~300nm多谱段连续紫外光输出,单只灯管功率高达7000W。微生物经过254nm的紫外光照射以后,其DNA就发生了变化, 纯水设备紫外线灭菌器不能100%的把菌杀灭,低压灯管的杀菌效果常常以99.9%来作为衡量指标,或者说是3-log的去除。一些没有杀灭的微生物(受到损伤的),经过一定时间以后,其DNA会自我修复,所以传统的低压紫外线消毒能控制微生物的数量而无法确保完全杀灭微生物。

从理论方面谈,细菌、病菌和病毒长期暴露在太阳光下面(日光中包括紫外线),几千年的时间,这些细菌、病菌和病毒必然产生对紫外线产生一些抗体,这种抗体在这里被人们称为活化酶。活化酶存在于细菌和病菌的细胞内,一旦细菌和病菌的DNA 受到损伤,这种活化酶就会发挥功效,帮助受损部分迅速恢复成原来的状态。这样一个反应过程被称为细菌和病菌的复活反应,在有光的情况下此种反应能进行的非常迅速 ,但同时也会发生在黑暗的状况下。而多谱段中压紫外线在作用于细菌和病菌的DNA RNA 的同时,也作用于这种活化酶,理论上有可能彻底杀灭生长状态的微生物 。实际试验数据也证明了这种理论,2002 年加拿大科学家曾经在实验室做个这样一个对比试验,如图(4)试验在完全相同的

经低压和中压紫外线照射后微生物的光复活的对照试验

实验前,培养皿中均有 这个数量级的大肠杆菌,经紫外线照射后,大肠杆菌迅速下降 。试验显示,受到低压紫外线照射后的大肠杆菌迅速的复活和再生,能反弹至 数量级(有光条件下)。而受到中压紫外线照射后的大肠杆菌,无论是在有光或是黑暗的情况下,复活和再生反应都完全无法进行。因此,从上述试验结果提示 ,中压紫外线技术是一种比低压紫外线更持久的,更有效的杀菌技术,

  有些微生物在254nm不敏感,但是由于中压紫外灯管发出多谱段紫外光,所以对一些254nm不敏感的菌也有很好的杀菌效果,如图(6)所示。由于是多谱段紫外光,185nm的紫外线对TOC(总有机碳)有降解作用。多谱段紫外光对循环管道用臭氧、双氧水等进行灭菌后的残留有分解作用。

微生物经中压紫外线照射后不仅破坏DNA还破坏其他组织

不同波长紫外线对不同微生物杀菌效率曲线

光强检测

紫外灯管实际点燃功率对杀菌效率影响很大,随着灯点燃时间的增加,灯的辐射能量随之降低,杀菌效果亦下降,所以紫外灯通常是点燃8000小时以后就下降到原来照射能量的60%以下。工厂以点燃8000小时和紫外灯相对指示强度表到60%以下作为更换灯管的依据。

杀菌效果是由微生物所接受的照射剂量决定的,表一是不同微生物对于紫外线辐射剂量的要求。

从上述公式看出,照射剂量不仅与紫外灯管的功率有关,同时与水的流量有关,流量越大,停留时间越短,照射剂量越小。按照紫外装置上的相对指示强度显示器显示的数值仅能反应紫外灯管的强度,并不能代表照射剂量。当瞬时纯化水用量增大时,纯水设备相对指示强度就不能准确的反应杀菌效果。从表一和大量的实验数据总结出,以30mj/cm2的绝对照射剂量,更能保证纯化水在线杀菌效果。当紫外灯管从开始使用以后,其照射功率不断下降,特别是到接近寿命的终了时,在大水流量使用时照射剂量就会达不到30 mj/cm2,在控制显示系统上设定一个大于30 mj/cm2的警报值,提醒维护人员更换灯管,使得纯化水的运行一直在30 mj/cm2以上的安全剂量上运行。中压紫外灯管功率大、价格高,以30 mj/cm2的绝对照射剂量来决定更换灯管的指标,就废弃了8000小时更换灯管的指标,提高了灯管的利用率,节约了成本。利用在线紫外线最大有效的杀灭微生物,保证纯化水循环管道内持续受控是有积极意义的。纯水设备实验室纯水设备无锡纯水设备,无锡水处理设备无锡去离子水设备医用GMP纯化水设备 半导体超纯水设备