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紫外线杀菌灯在水处理中的运用

作者:陕西保健网
来源:http://www.xapfxb.com/yuer
更新日期:2021-01-23 13:51

棉绸睡裙-

2021年1月23日发(作者:彭富九)
紫外线杀菌灯在水处理中的运用

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一、应用中的一般常识

1


应用领域的分类

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紫外线杀菌灯在水处理领域有广泛的用途。

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水处理(
water treatment
)从处理对象分,它包括 废水处理、城市供水处
理、饮用水处理、纯净水处理、养殖场水处理;从原理上分,有消毒、杀菌、光< br>分解降解及其它光化反应;
从使用紫外线杀菌灯的方法来分,
有直接把灯放入水
中,称为浸没式;紫外线灯放入套管里使用,称为过流式。
(目前主要采用的是
过流式的方法。 )

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紫外线杀菌灯在水处理主要应用它的杀菌功能,
比如过流式的设 备工作原理
是这样的:
经水泵产生压力的一定流速的水流流过能透紫外的石英套管外围,

外线灯产生的
254nm
紫外线对水进行消毒、
杀菌。
其特点是 水流流速很快,
一般
在石英外套流过的时间为不超过
1
秒,因此要求杀菌灯的 紫外线强度是很高的,
一般要求在表面强度超过
30000uw/cm2
。要产生如此 高的紫外线强度,需选用高
强度大功率的紫外线杀菌灯。
如果仍然想通过延长时间来提高消毒效 果,
那么一
般选用较长的灯,
做较长的设备,
或在不锈钢外壁上处理成涡流旋 转式结构,

延长水流过的时间。

----
对于高档产品,
过流式消毒方法不仅要配较复杂的结构;
还有复杂的控制系
统,如紫外线强度监测系统,水温 监测系统,消毒时间累积,紫外线灯监控、故
障报警、自动声光报警等系统。此外,过流式设备对环境与 处理对象也有要求,
如水的温度、
水的透明度对消毒效果有很大的影响。
紫外线杀菌灯 工作时表面最
佳温度为
40℃,温度过高或过低都会影响紫外线输出效果;水的透明度越差,< br>紫外线越易被吸收,利用率就越低。

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与过流式相比,
浸没式 结构简单。
紫外线杀菌灯直接放在水中,
这种方法可
用于流动的动态水,
也可 用于静态水。
这种处理方法要注意灯管有可能由于意外
情况发生破裂;
长时间处理,< br>灯管表面会被水中藻类等污染物覆盖,
将严重影响
紫外线透出。
对不同对象的水 体进行消毒,
主要要了解水质变动情况和水对紫外
线的透过率。在水处理,除消毒杀菌外,紫外 线灯还用于光催化反应,但目前只
停留在试验室研究阶段。

2
、产品的一般设计

----
对设备的设计,
除了相关结 构和电控部份设计之外,
一项重要指标是消毒效
果,
消毒效果我们一般用紫外线辐照剂 量来衡量,

254nm
紫外线辐照强度×照
射时间。
辐照强度可以 根据外套管离灯管表面距离来测试强度,
处理时间要根据
水流量、水压力、进水管尺寸来定,也 可实测。理论上,照射剂量要达到
30000uw.s/cm2
,剂量越高,对细菌杀灭率越高 。

----
实际上,
照射剂量在系统工作时是很难测试的,
主要是 水体在设备中流过的
时间往往难以估计和测试
(这还和设备内部结构设计有关)
所以通常用水流量
和紫外线灯功率的比例关系来衡量消毒效果。

----水流量一定,
则需要一定总功率的紫外线灯,
但总功率一定,
还有多种选择
方案。如果选择总功率
600
瓦的紫外线灯,可选择
30

20< br>瓦的灯,也可选择
20

30
瓦的灯,还可选择
6

100
瓦的灯等。即使单只灯功率一定了,灯的长
度还不一定。可选择较短的高强度灯 ,也可选择较长的高效率灯。具体设计时,

考虑设备的长度、体积,如果允许设备长,不能太 大,则采用细长的灯,这样支
数相应减少,内腔空腔可缩小。相反,设备设计不能长,可大的,则选用紫 外线
灯管时,
宜采用较小功率,
支数较多的。
对于选择支数较少紫外线灯时流 过石英
外套管的水层厚度要厚,
紫外线在水中比在空气中更容易衰减,
它的衰减系数比
可见光在水中的衰减要大得多。
只能允许水层厚度在
1cm
左右,
如 果更厚,
则需
浪费更多的紫外线来达到相同的消毒效果。即紫外线灯应用效率会降低。


2


灯的选用

----
在水处理中 ,
尤其在废水处理中,
应用高强度的紫外线灯是很有必要的。

为如果使用较 多数量的紫外线灯,
那么镇流器数量也多,
线路更复杂,
控制部分
也更复杂, 往往坏一只灯,就要停机更换,检修。而灯和镇流器使用数量越多,
坏掉一只的概率也就越大。

----
在传统的紫外线灯中,
功率一般只能做到几十瓦,
如传统规格
40
瓦、
30
瓦。
如果用到大流量水处理,
总功率需几千瓦,紫外线灯的数量要用到数十只到上百
只,设备庞大,控制线路也很复杂。当用大功率的紫外线灯,如
300
瓦,那么,
灯和镇流器数量将会大大减少,
可简化设备。
提高 设备安全可靠性,
降低设备的
故障发生率。

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高强度的紫外 线灯在水处理中使用,
可分别选择有臭氧和无臭氧灯。
所谓有
臭氧灯,指这种灯能透< br>185nm
谱线(汞的特征谱线),这种谱线在空气中能电离
空气产生臭氧。据国外的试 验研究,
185nm
的紫外线在水中能产生光化反应,即
电离
H2O
产生
-OH
(羟基),
-OH
有很强的氧化性,可矿化分解水中的有机物,

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