紫外線殺菌消毒的原理以及在消毒器中的應(yīng)用

紫外線發(fā)現(xiàn)于1801年德國物理學(xué)家里特發(fā)現(xiàn)了一種看不見的光線，它在可見光譜紫端的外側(cè)一段,能使含有氯化銀的照相底片感光;使涂有鉑氰化欽的物質(zhì)發(fā)出綠光;使呈酸性的硫酸奎寧溶液發(fā)出藍(lán)光;能使許多物質(zhì)發(fā)出熒光。上述現(xiàn)象表明,在紫光的光譜區(qū)域外,還有一種看不見的光線存在。后來,人們把這種用肉眼看不見的光線稱為紫外線。

紫外線傳感器只對(duì)185～260nm狹窄范圍內(nèi)的紫外線進(jìn)行響應(yīng)，而對(duì)其它頻譜范圍的光線不敏感，利用它可以對(duì)火焰中的紫外線進(jìn)行檢測(cè)。它是一個(gè)封閉且能透過紫外線的玻璃管，管內(nèi)充滿了一種特殊的氣體。玻璃管內(nèi)部有一對(duì)由金屬引線引出的電極——陽極和光電陰極，其中光電陰極由只對(duì)紫外線敏感的金屬材料制成，在紫外線照射下發(fā)射光電子。

紫外線消毒殺菌用途很廣，醫(yī)院、學(xué)校、托兒所、電影院、公交車、辦公室、家庭等，它能凈化空氣，消除霉味，水質(zhì)消毒，此外還能產(chǎn)生一定量的負(fù)氧離子，經(jīng)紫外線消毒的房間，空氣特別清新。在公共場(chǎng)合，經(jīng)紫外線消毒，可避免一些病菌經(jīng)空氣傳播或經(jīng)物體表面?zhèn)鞑ァ?/p>

紫外線殺菌消毒的原理：

是利用適當(dāng)波長(zhǎng)的紫外線能夠破壞微生物機(jī)體細(xì)胞中的DNA(脫氧核糖核酸)或RNA(核糖核酸)的分子結(jié)構(gòu)，造成生長(zhǎng)性細(xì)胞死亡和(或)再生性細(xì)胞死亡，達(dá)到殺菌消毒的效果。經(jīng)試驗(yàn)，紫外線殺菌的有效波長(zhǎng)范圍可分為四個(gè)不同的波段：UVA（400～315nm）、UVB（315～280nm）、UVC（280～200nm）和真空紫外線（200～100nm）。其中能透過臭氧保護(hù)層和云層到達(dá)地球表面的只有UVA和UVB部分。就殺菌速度而言，UVC處于微生物吸收峰范圍之內(nèi)，可在1s之內(nèi)通過破壞微生物的DNA結(jié)構(gòu)殺死病毒和細(xì)菌，而UVA和UVB由于處于微生物吸收峰范圍之外，殺菌速度很慢，往往需要數(shù)小時(shí)才能起到殺菌作用，在實(shí)際工程的數(shù)秒鐘水力停留（照射）時(shí)間內(nèi)，該部分實(shí)際上屬于無效紫外部分。真空紫外光穿透能力極弱，燈管和套管需要采用極高透光率的石英，一般用半導(dǎo)體行業(yè)降解水中的TOC，不用于殺菌消毒。因此，給排水工程中所說的紫外光消毒實(shí)際上就是指UVC消毒。紫外光消毒技術(shù)是基于現(xiàn)代防疫學(xué)、醫(yī)學(xué)和光動(dòng)力學(xué)的基礎(chǔ)上，利用特殊設(shè)計(jì)的高效率、高強(qiáng)度和長(zhǎng)壽命的UVC波段紫外光照射流水，將水中各種細(xì)菌、病毒、寄生蟲、水藻以及其他病原體直接殺死，達(dá)到消毒的目的。

水是保持生命的重要條件之一。人體內(nèi)的水份約占體重的65％，在正常情況下每人每天約需攝入水2-3升。水又是多種疾病傳播的媒介。如霍亂、傷寒、痢疾、鉤端螺旋體病和傳染性肝炎等都能借水傳播。水還容易受到工業(yè)廢水、生活用廢水、以及人畜糞便等的污染，導(dǎo)致水源水質(zhì)的惡化。

紫外線消毒裝置通常由UVC紫外線燈管（簡(jiǎn)稱UVC燈管）、石英保護(hù)管、進(jìn)水口、出水口、保護(hù)帽、不銹鋼外殼組成。其中，多為水平安裝，且進(jìn)水口和出水口在不銹鋼外殼的一側(cè)，UVC燈管水平安裝存在的缺陷和不足：一是水平安裝限制了紫外線消毒裝置的使用范圍。二是現(xiàn)有的紫外線消毒裝置中進(jìn)出水口位置造成了水流在石英管內(nèi)照射不均勻，導(dǎo)致UVC燈管對(duì)水殺菌不徹底。三是現(xiàn)有同等功率的紫外線消毒裝置體積偏大，很難運(yùn)用于小型水處理設(shè)備，也不能滿足在特殊場(chǎng)合的使用要求，如戰(zhàn)爭(zhēng)水污染、荒島、抗震救災(zāi)、救援過程中需要實(shí)現(xiàn)快速移動(dòng)式水處理設(shè)備來制取飲用水。

國內(nèi)著名傳感器線上商城工采網(wǎng)從韓國進(jìn)口了兩款適用于飲水機(jī)消毒的紫外線傳感器，分別是紫外線傳感器 - GUVC-T10GD-L和紫外線傳感器 - GUVC-T10GD，這兩款紫外線傳感器都是大感光面積的產(chǎn)品，主要檢測(cè)的波段范圍在254nm。都是應(yīng)用在紫外線消毒裝置中的優(yōu)質(zhì)紫外線傳感器，感光芯片的面積為1.536mm2。紫外線傳感器的輸出主要和響應(yīng)度、傳感器感光面積以及光強(qiáng)有關(guān)，故大感光面積的產(chǎn)品能檢測(cè)到微弱紫外線輻射。主要應(yīng)用于UVC燈監(jiān)測(cè)、殺菌燈監(jiān)測(cè)和紫外線消毒等領(lǐng)域。

飲用水紫外線消毒器特點(diǎn)：

1.與其他的消毒方法比較：消毒速度快，不改變水的理化性質(zhì)，不增加水的臭和味，不產(chǎn)生有害的鹵代甲烷化合物，無副作用；操作簡(jiǎn)單，管理方便，安全可靠。

2. 有計(jì)時(shí)裝置，在工作10000小時(shí)后可檢測(cè)燈管紫外線強(qiáng)度，達(dá)到照度可繼續(xù)使用以利節(jié)約資金，充分利用原材料。

3. 可選裝定時(shí)自控裝置，此裝置可根據(jù)需要設(shè)定自動(dòng)開機(jī)和關(guān)機(jī)程序。另可加裝流量傳感器自控裝置。

飲用水處理紫外線消毒器安裝注意事項(xiàng)：

1. 安裝位置的選擇應(yīng)使消毒水流經(jīng)的管路不要太長(zhǎng)。

2. 飲用水處理紫外線消毒器應(yīng)當(dāng)水平安裝。

3. 在選擇安裝位置時(shí)，從飲用水處理紫外線消毒器兩端向外延伸，應(yīng)分別留有≥1.2米和≥0.6米的操作空間，以便更換紫外線燈管或檢修工作

4. 為監(jiān)測(cè)和控制消毒水流量，可以同時(shí)加裝一個(gè)流量計(jì)。

5. 如果所需的消毒水流量很大，可以采用多臺(tái)飲用水處理紫外線消毒器并聯(lián)的方式安裝。

6. 為便于檢修，在安裝飲用水處理紫外線消毒器時(shí)應(yīng)加裝旁通管。

7. 安裝飲用水處理紫外線消毒器的室內(nèi)，空氣的相對(duì)濕度不高于89％，無腐蝕性氣體，無導(dǎo)電塵埃，不受強(qiáng)震動(dòng)與沖擊。