一、紫外線消毒器應用中的一般常識
1、紫外線消毒器在水處理領域有廣泛的用途。
水處理(water treatment)從處理對象分,它包括廢水處理、城市供水處理、飲用水處理、純凈水處理、養殖場水處理;從原理上分,有消毒、殺菌、光分解降解及其它光化反應;從使用紫外線消毒器的方法來分,有直接把燈放入水中,稱為浸沒式;紫外線燈放入套管里使用,稱為過流式紫外線消毒器。(目前主要采用的是過流式的方法。)
紫外線消毒器在水處理主要應用它的殺菌功能,比如過流式的設備工作原理是這樣的:經水泵產生壓力的一定流速的水流流過能透紫外的石英套管外圍,紫外線燈產生的254nm紫外線對水進行消毒、殺菌。其特點是水流流速很快,一般在石英外套流過的時間為不超過1秒,因此要求殺菌燈的紫外線強度是很高的,一般要求在表面強度超過要產生如此高的紫外線強度,需選用高強度大功率的紫外線殺菌燈。如果仍然想通過延長時間來提高消毒效果,那么一般選用較長的燈,做較長的設備,或在不銹鋼外壁上處理成渦流旋轉式結構,來延長水流過的時間。
對于高檔產品,過流式消毒方法不僅要配較復雜的結構;還有復雜的控制系統,如紫外線強度監測系統,水溫監測系統,消毒時間累積,紫外線燈監控、故障報警、自動聲光報警等系統。此外,過流式設備對環境與處理對象也有要求,如水的溫度、水的透明度對消毒效果有很大的影響。紫外線殺菌燈工作時表面溫度為40℃,溫度過高或過低都會影響紫外線輸出效果;水的透明度越差,紫外線越易被吸收,利用率就越低。
與過流式紫外線消毒器相比,浸沒式結構簡單。紫外線殺菌燈直接放在水中,這種方法可用于流動的動態水,也可用于靜態水。這種處理方法要注意燈管有可能由于意外情況發生破裂;長時間處理,燈管表面會被水中藻類等污染物覆蓋,將嚴重影響紫外線透出。對不同對象的水體進行消毒,主要要了解水質變動情況和水對紫外線的透過率。在水處理,除消毒殺菌外,紫外線燈還用于光催化反應,但目前只停留在試驗室研究階段。
仁創環保工業用水消毒管道式紫外線消毒器
2、紫外線消毒器產品的一般設計
對設備的設計,除了相關結構和電控部份設計之外,一項重要指標是消毒效果,消毒效果我們一般用紫外線輻照劑量來衡量,即254nm紫外線輻照強度×照射時間。輻照強度可以根據外套管離燈管表面距離來測試強度,處理時間要根據水流量、水壓力、進水管尺寸來定,也可實測。理論上,照射劑量要達到30000uw.s/cm2,劑量越高,對細菌殺滅率越高。
實際上,照射劑量在系統工作時是很難測試的,主要是水體在設備中流過的時間往往難以估計和測試(這還和設備內部結構設計有關),所以通常用水流量和紫外線燈功率的比例關系來衡量消毒效果。
水流量一定,則需要一定總功率的紫外線消毒器,但總功率一定,還有多種選擇方案。如果選擇總功率600瓦的紫外線燈,可選擇30只20瓦的燈,也可選擇20只30瓦的燈,還可選擇6只100瓦的燈等。即使單只燈功率一定了,燈的長度還不一定。可選擇較短的高強度燈,也可選擇較長的高效率燈。具體設計時,考慮設備的長度、體積,如果允許設備長,不能太大,則采用細長的燈,這樣支數相應減少,內腔空腔可縮小。相反,設備設計不能長,可大的,則選用紫外線燈管時,宜采用較小功率,支數較多的。對于選擇支數較少紫外線燈時流過石英外套管的水層厚度要厚,紫外線在水中比在空氣中更容易衰減,它的衰減系數比可見光在水中的衰減要大得多。只能允許水層厚度在1cm左右,如果更厚,則需浪費更多的紫外線來達到相同的消毒效果。即紫外線燈應用效率會降低。
仁創環保工業用水消毒管道式紫外線消毒器