小流量紫外線消毒器的特點是
在水消毒技術(shù)領(lǐng)域內(nèi),紫外線被廣泛的承認(rèn),同時與傳統(tǒng)化學(xué)方法相比較,此方法較為有優(yōu)勢。紫外線消毒是一種*無公害技術(shù),對人類、動物、水生物以及產(chǎn)品均不產(chǎn)生危害,而且不會在消毒過程中產(chǎn)生有害副產(chǎn)品。在消毒殺菌的性方面,此項技術(shù)對所有的微生物均有*的效力,其中也包括對氯極有免疫力的微小隱孢子蟲。
極水紫外線殺菌器
極水紫外線殺菌器 - 紫外線消毒的原理
紫外線是介于可視光線和X射線之間的電磁波頻譜。200nm至400nm的紫外光譜有很強的殺菌效力, 其峰值在265nm。 在這個波長范圍內(nèi)的紫外線主要是通過刺穿細(xì)胞膜,破壞細(xì)胞內(nèi)脫氧核糖核酸和破壞細(xì)胞內(nèi)的其它分子,使微生物不能再復(fù)制和繁殖,而終達(dá)到消毒作用。紫外線殺菌器實物拍攝
依照波長范圍,可將紫外線分為4個波段: ‍
真空紫外線:40 – 200nm 紫外線c: 200- 280nm 紫外線b: 280- 315nm 紫外線a: 315- 400nm
極水紫外線殺菌器 - 紫外燈技術(shù)的分類
典型的嵌入式(Berson ''in-pipe'') 紫外線消毒系統(tǒng)內(nèi)有一個紫外線燈管和一個石英套管。這個紫外線燈管被固定在石英套管里,然后整個套管將被固定到一個柱狀不銹鋼反應(yīng)室內(nèi)。這樣的設(shè)計是為了讓待處理水在從一端進(jìn)入反應(yīng)器的同時開始被處理,而整個消毒過程將伴隨水流流至反應(yīng)器的另一端。
根據(jù)壓強的高低,紫外線燈管可以被分為兩大類:低壓紫外線燈管和中壓紫外線燈管。低壓紫外線燈管輸出單一的紫外線(被局限于254nm單波長),而中壓紫外線燈管能輸出多色紫外線(波長在185至400nm之間)。
極水紫外線殺菌器 - 紫外線對微生物的作用
紫外線消毒作用是通過微生物體內(nèi)的脫氧核糖核酸吸收紫外光線來完成。大吸收值分別是在波長200nm和265nm,而不是人們通常認(rèn)為的來自低壓燈的254nm。波長為200nm的紫外光,主要是被中樞脫氧核糖核酸的核糖和磷酸鹽所吸收。而波長為265nm的紫外線主要被核酸中的腺嘌呤,*,胞核嘧啶和胸腺嘧啶(核糖核酸中的*)所吸收。在吸收紫外線輻射以后,胸腺嘧啶二聚物是為常見的產(chǎn)物。這種產(chǎn)物是由兩個相鄰的胸腺嘧啶分子結(jié)合而形成的。紫外線殺菌的原理就是在于,這些二聚物和另外一些光化產(chǎn)品可以阻止脫氧核糖核酸的復(fù)制和再繁殖,從而達(dá)到殺死細(xì)胞的目的。
另外對于脫氧核糖核酸和核糖核酸,紫外線能夠引起細(xì)胞內(nèi)的蛋白質(zhì)、酶和其他分子的光化學(xué)反應(yīng)。蛋白質(zhì)的吸收峰值大約在280nm左右,然而在蛋白質(zhì)中的縮氨酸根則吸收240nm以下的紫外線。紫外線也對其他的不飽和生物分子有殺傷力,例如:輔酶、荷爾蒙和電子負(fù)載體。當(dāng)然,紫外線對分子的影響,不僅僅作用于脫氧核糖核酸和核糖核酸,它對大一些的微生物也有顯著的作用,例如真菌類、原生動物和藻類。雖然紫外線不能像作用于脫氧核糖核酸一樣,刺穿這些較大的微生物,但是它還是能用破壞其他分子的方法達(dá)到殺菌效果。
極水紫外線殺菌器 - 紫外線消毒的工作參數(shù)
1 - 紫外線劑量
正如紫外線對微生物體內(nèi)不同組成部分有不同的作用一樣,紫外線也對不同種類的微生物有著不同的效力。這是由于,不同種類的微生物對紫外線有著不同的敏感度。比如,一個細(xì)菌就要比一個霉菌或海藻對紫外線敏感度高。這個敏感度通常被稱為D10值,它表示的是微生物量被降低到90%時所需要的紫外線劑量。
紫外線劑量是由紫外線燈的能量和在反應(yīng)器內(nèi)的停留時間所決定的。其中,燈的能量被定義為紫外線強度(mW/cm),這個紫外線強度的高低是根據(jù)紫外線燈的原始紫外線強度和當(dāng)燈被置于一定距離外的紫外線強度大小而計算的。在實際應(yīng)用中,水中能夠吸收紫外線的物質(zhì)的多少會對紫外線強度產(chǎn)生很大的影響。另外,待處理水水量的大小和流速同時決定著它將在反應(yīng)器中的停留時間的長短。對于一般反應(yīng)器而言,紫外線劑量即為紫外線總強度與停留時間的乘積。
2 - 紫外線穿透率
穿透率(T10)是待處理水對紫外線吸收程度的一個指示參數(shù),它是待處理水中所有吸收紫外線的物質(zhì)的總量,例如懸浮有機物和礦物質(zhì)(鐵和鎂,分別于溶解和非溶解狀態(tài))。當(dāng)待處理水的穿透率和反應(yīng)器內(nèi)的紫外線強度均為已知時,反應(yīng)器的體積就可以被計算出來。再根據(jù)反應(yīng)器的體積,來計算紫外線劑量。
3 - 待處理水的質(zhì)量
待處理水的水量決定著反應(yīng)器的體積。而反應(yīng)器體積的設(shè)計又被水頭損失,管道
紫外線殺菌器實物拍攝
的尺寸以及紫外線劑量所限制。
4 - 待處理水的溫度
低壓紫外線燈
低壓紫外線燈的表面溫度相對而言較低,但是它會嚴(yán)重的受到待處理水水溫的影
響。對于低壓紫外線燈而言,水溫是20攝氏度,當(dāng)水溫低于或者高于20
攝氏度時會導(dǎo)致紫外線輻射輸出量的降低。當(dāng)溫度低于5攝氏度時,將很難預(yù)測
紫外線的強度,甚至導(dǎo)致紫外線燈的無法正常啟用。
中壓紫外線燈
雖然中壓紫外線燈管表面有較高的溫度,但正是由于此原因它不易受到周圍水溫的影響,中壓紫外線燈可以在零下20攝氏度和零上80攝氏度范圍之間有效工作。
5 - 紫外線照射后的復(fù)活機制
由于所有的微生物*暴露在自然的紫外線下,所以微生物在受到紫外線照
射后的修復(fù)和再活化是極為必要的,通常這個機制被稱為復(fù)活機制。此復(fù)活過程可以在有光的條件下完成,甚至在黑暗的條件完成。它們分別被稱為光復(fù)活和黑暗修復(fù)。對于由紫外線輻射而造成的不同程度的損傷,不同的微生物有著不一樣的復(fù)活能力。微生物的復(fù)活機制并不是統(tǒng)一的,目前還沒有一個清楚的標(biāo)準(zhǔn)可以用來判定哪個種類可以自我復(fù)活而那些種類不具備這種機制。
脫氧核糖核酸和核糖核酸在細(xì)胞中是為容易受到攻擊的。這是因為它們能存儲細(xì)胞的遺傳密碼的*功能,另外也是由于它們復(fù)雜的結(jié)構(gòu)和龐大的數(shù)量。正如大家所了解的分子復(fù)活機制經(jīng)過進(jìn)化,終得到大量的分子核酸,這里特別要提到的是脫氧核糖核酸。在光復(fù)活反應(yīng)過程中,光解霉通過反作用紫外線輻射而完成修復(fù)過程,而黑暗修復(fù)則是由十幾個霉以上的結(jié)合體完成的。霉首先要受到能量激發(fā)才能開始整個復(fù)活反應(yīng),光復(fù)活反應(yīng)的能量來自300至500nm的可視光,而黑暗復(fù)活的能量來自細(xì)胞內(nèi)的營養(yǎng)物質(zhì)。在這兩種情況下,都是因為霉的作用于受損的脫氧核糖核酸,而使復(fù)制得以進(jìn)行。
通常大腸桿菌攜帶20個左右的光解霉,每個光解霉每分鐘可以修復(fù)5個胸腺嘧啶二聚物,如果依照此方法計算,在一個細(xì)胞內(nèi)每一分鐘有100個二聚物被修復(fù)。1 mJ/cm紫外線輻射能產(chǎn)生3000至4000個二聚物(Oguma, 2002)所以理論上而言,1 mJ/cm 的紫外線輻射對細(xì)胞產(chǎn)生的損傷,會在30分鐘內(nèi)被修復(fù)。
小流量紫外線消毒器