紫外線消毒工藝與應(yīng)用概況
20世紀(jì)70年代以后，人們發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)的氯消毒會產(chǎn)生致畸、致癌、致突變的鹵代烷等副產(chǎn)物［1］，而紫外線消毒法則具有不投加化學(xué)藥劑、不增加水的嗅和味、不產(chǎn)生有毒有害的副產(chǎn)物、消毒速度快、效率高、設(shè)備操作簡單、便于運(yùn)行管理和實現(xiàn)自動化等優(yōu)點，近20年來逐漸得到廣泛應(yīng)用。
紫外線消毒器消毒原理
根據(jù)生物效應(yīng)的不同，將紫外線按照波長劃分為四個部分：A波段(UV—A)，又稱為黑斑效應(yīng)紫外線(400～320nm)；B波段(UV—B)，又稱為紅斑效應(yīng)紫外線(320～275nm)；C波段(UV—C)，又稱為滅菌紫外線(275～200nm)；D波段(UV—D)，又稱為真空紫外線(200～10nm)。水消毒主要采用的是C波段紫外線。
研究表明，紫外線主要是通過對微生物(細(xì)菌、病毒、芽孢等病原體) 的輻射損傷和破壞核酸的功能使微生物致死，從而達(dá)到消毒的目的。紫外線對核酸的作用可導(dǎo)致鍵和鏈的斷裂、股間交聯(lián)和形成光化產(chǎn)物等［2］，從而改變了DNA的生物活性，使微生物自身不能復(fù)制，這種紫外線損傷也是致死性損傷。
紫外線消毒器消毒器屬承壓型，用金屬筒體和帶石英套管的紫外線燈把被消毒的水封閉起來，結(jié)構(gòu)形式如圖2所示。筒體常用不銹鋼或鋁合金制造，內(nèi)壁多作拋光處理以提高對紫外線的反射能力和增強(qiáng)輻射強(qiáng)度，還可根據(jù)處理水量的大小調(diào)整紫外燈的數(shù)量。有的紫外線消毒器在筒體內(nèi)壁加裝了螺旋形葉片以改變水流的運(yùn)動狀態(tài)而避免出現(xiàn)死水和管道堵塞［6］，所產(chǎn)生的紊流以及葉片鋒利的邊緣會打碎懸浮固體，使附著微生物完全暴露于紫外線的輻射中，提高了消毒效率 。
紫外線消毒器消毒器一般適用于中、小水量處理或有必要施加壓力且消毒器不能在明渠中使用的情況。各種系統(tǒng)中外罩密封石英套管的紫外線燈管都可以與水流方向垂直或平行布置,平行系統(tǒng)水力損失小、水流形式均勻，而垂直系統(tǒng)則可以使水流紊動，提高消毒效率。
紫外線消毒器應(yīng)用前景
①經(jīng)過紫外線消毒器的污水可以在很多領(lǐng)域再利用，以實現(xiàn)污水資源化。將其用于灌溉農(nóng)田、林地和草坪等可避免化學(xué)消毒劑對植物的損傷；用于地下水回灌可以防止微生物對化學(xué)消毒劑產(chǎn)生適應(yīng)性而再度繁殖造成的地層堵塞。
②隨著對紫外線消毒機(jī)理的深入研究、紫外線技術(shù)的不斷發(fā)展以及消毒消毒器裝置在設(shè)計上的日臻完善，UV消毒法有望成為代替?zhèn)鹘y(tǒng)氯化消毒的主要方法之一。
