饮用水的紫外线消毒
紫外线消毒技术在饮用水处理中的运用解析

紫外线消毒技术在饮用水处理中的运用解析摘要:紫外线消毒属于当代新型消毒的方法,受到人们的关注。
本文主要探究紫外线消毒灭菌的原理,阐述紫外线消毒受影响的要素和概况,同时比较有关消毒工艺,为今后有关研究提供参考。
关键词:紫外线;消毒技术;饮用水处理紫外线消毒安全有效,不具备有毒害的副产物、不具备化学药剂,运行简单、操作方便,工作效率快。
一、阐述消毒原理根据不同的生物效应,紫外光谱按波长可分为a、b、c、d四个波段。
在水处理领域,紫外线主要用于c波段,紫外线对水的消毒是一种光化学作用。
结果表明,紫外线可以通过破坏核酸的功能和微生物的辐射来杀灭微生物,达到消毒的目地。
微生物核酸分子的吸收光谱范围为240nm至280nm,最大吸收波长为260nm。
低压紫外灯产生的光波波长为253.7nm,与之一致。
因此,传统的紫外线消毒系统通常会选择低压高输出系统。
按照此原理,紫外线消毒技术,比如紫外线消毒灯(如图一)应用在制药工业、食品加工和市政引用水中,紫外线消毒技术首次应用是在1910年,经过百年研究,紫外线消毒技术理论比较健全,实施工艺方案多种多样。
紫外线和臭氧消毒、液氯消毒等传统手段比较,有着理想的细菌灭火效果,同时无危害,运行便捷,费用低廉,有着较好的应用效益。
常见消毒方法有紫外线消毒、加氯消毒、臭氧消毒等五种消毒法,除紫外线消毒法,其余四种消毒法均是化学消毒法,在经济性、安全性和可靠性上有着显著的优势。
图一紫外线消毒灯二、影响紫外线灭菌效率要素(一)处理水的性质浑浊、pH值、温度、水中微生物的类型都会让紫外线的杀菌效果受到影响。
SS(处理水悬浮物)是影响紫外线消毒效果的重要因素,较高的浊度和色度均会让紫外线穿透率受到影响,从而让消毒效率下降。
当pH=4-8时,pH值越高,残留菌数越少。
随着温度的升高,紫外线消毒的效果越来越严重。
(二)紫外线消毒时间和剂量系统中微生物的灭活程度是由微生物吸收到的紫外线剂量所决定,微生物灭活所需剂量和微生物类型及所需杀灭率有着直接关联,杀灭率随紫外线剂量的增加而增加。
14881-2013对紫外线消毒的要求

14881-2013对紫外线消毒的要求
根据国家标准GB 14881-2013《生活饮用水卫生标准》中关于
紫外线消毒的要求如下:
1. 设备要求:
- 紫外线照射器应采用无障碍的设计,确保紫外线能均匀照
射到被处理水体。
- 设备应具备自动保护装置,能够监测紫外线灯的工作状态,并在紫外线灯故障时自动断电。
2. 紫外线剂量要求:
- 设备需提供足够的紫外线剂量,确保杀灭水中的细菌、病
毒和其他微生物。
- 紫外线剂量应根据所处理水体的水质特性进行调节,以达
到杀灭目标微生物的要求。
3. 保养和维护:
- 紫外线灯的使用寿命有限,需按照生产厂家的要求进行定
期更换。
- 设备和管道系统应定期维护,以保持其良好工作状态,并
保证紫外线消毒效果。
4. 控制和监测:
- 处理水体的水质应定期监测,确保紫外线消毒系统的正常
运行和消毒效果。
- 应配备适当的监控装置,用于记录紫外线消毒设备的运行
时间和紫外线剂量的测量结果。
饮用水水紫外线消毒器安全操作及保养规程

饮用水水紫外线消毒器安全操作及保养规程概述饮用水紫外线消毒器是一种流行的水处理设备,它可帮助用户消除自来水中的脏物和细菌,有效保障家庭饮用水的安全。
然而,为了确保消毒器的有效性、稳定性和长寿命,用户需要遵守一些操作规程和维护方法。
本文档将介绍饮用水紫外线消毒器的正确使用和保养方法,以确保其安全有效。
操作规程安装在安装饮用水紫外线消毒器前,用户需要注意以下几点:•确认设备的电源是否与室内插座的电压和电流匹配;•确认设备的水源是否已经通过正确的管道连接;•确认设备的壁挂位置是否稳固,是否适当地固定。
在安装完毕后,用户需要再使用饮用水紫外线消毒器前进行以下几点操作:1.清洗过滤网:取出设备的过滤网,用清水将它彻底冲洗干净,并拍干。
2.进行试运行:将设备插入电源插座,开启开关,确保设备运行正常。
日常使用在日常使用饮用水紫外线消毒器时,用户需要遵循以下几点操作:1.打开水龙头,检查水流状态:检查冷水是否流畅,水压是否正常,如果有问题,需要排除故障或与服务商联系。
2.检查紫外线指示灯状态:检查设备插头是否与插座连接,设备开启后是否有紫外线指示灯亮起。
如果指示灯不亮或持续闪动,需要停止使用设备,并与服务商联系。
3.关闭水流:在使用饮用水紫外线消毒器前,首先需要关闭水流,并等待数秒后再重新打开水流,继续使用。
维护方法为了确保饮用水紫外线消毒器的有效性、稳定性和长寿命,用户需要遵守以下几点操作:1.定期更换灯管:灯管是设备的核心部件之一,其寿命通常在 8000 小时左右。
超出寿命后要及时更换灯管,建议选择同厂家生产的灯管,以保证设备的稳定性。
2.定期清洗过滤网:定期清洗过滤网并将其放回设备中,以确保水质更清洁。
3.定期检查水龙头:定期检查水龙头反应是否迅速,水流是否流畅。
4.定期清洗设备:在设备运行一段时间后,紫外线灯管上可能会形成一些水垢或沉淀物。
可以通过清洗紫外线灯管和设备外壳,保持其良好状态。
5.确保环境干燥:紫外线消毒器对湿度敏感,所以用户需要定期检查设备所在的环境是否有湿度积聚,并确保环境干燥。
饮用水消毒设备介绍

饮用水消毒设备介绍
饮用水消毒设备是一种用于消除饮用水中细菌、病毒和寄生虫的设备,确保饮用水的安全和卫生。
它通常使用化学物质、紫外线或者过滤器等方法来进行消毒处理。
首先,化学物质消毒法是通过向饮用水中加入消毒剂,如氯或臭氧,来杀灭水中的细菌和病毒。
这些消毒剂能够有效地破坏微生物的细胞膜,阻碍其繁殖,从而起到消毒的作用。
化学物质消毒法操作简单,成本较低,但需要定期更换和监测消毒剂的浓度。
其次,紫外线消毒法则是通过使用紫外线灯照射水流,破坏微生物的DNA结构,使其无法再生产和传播。
这种方式不需要使用化学物质,不会产生二次污染,消毒效果快,但需要定期更换紫外线灯,并且只能对水中的微生物进行消毒处理。
最后,过滤器消毒法是通过过滤器来过滤掉水中的杂质和微生物,达到消毒和净化水的目的。
这种方法可以有效地去除水中的细菌、病毒和寄生虫卵,不需要使用化学物质,对水质的改善效果明显,但需要定期更换过滤器。
总的来说,饮用水消毒设备在确保饮用水安全和卫生方面发挥着非常重要的作用。
不同的消毒方法可以根据水质、使用环境和需求来选择,能够有效消除饮用水中的各种污染物,保障人们的健康和安全。
饮水消毒的实验报告

饮水消毒的实验报告饮水消毒的实验报告一、引言饮水是人类生活中不可或缺的一部分,而水源的安全性对人们的健康至关重要。
然而,许多地方的自来水并不完全符合饮用水标准,因此,消毒饮水成为一种必要的手段。
本实验旨在通过比较不同消毒方法对水质的影响,探究最有效的消毒方式。
二、实验设计1. 实验材料本实验所用材料包括:自来水、漂白粉、紫外线灯、过滤纸、试管、试剂瓶、显微镜等。
2. 实验步骤a. 收集自来水样品。
b. 将收集的水样平均分成四份,分别标记为A、B、C、D。
c. 对样品A不进行任何处理,作为对照组。
d. 对样品B加入适量的漂白粉,并搅拌均匀。
e. 对样品C使用紫外线灯照射30分钟,以消毒。
f. 对样品D使用过滤纸进行过滤,去除悬浮颗粒。
g. 将四组样品放置一段时间,观察水质的变化。
h. 取出各组样品,用显微镜观察水中微生物的数量和种类。
三、实验结果1. 观察水质变化经过一段时间的放置,对照组样品A中出现了微生物的繁殖,水变得浑浊不清。
而样品B中加入漂白粉后,水质明显改善,变得清澈透明。
样品C经过紫外线照射后,水质也有所改善,但仍有一些微生物残留。
样品D经过过滤后,水质没有明显改变。
2. 显微镜观察结果在对照组样品A中,显微镜下观察到大量的细菌和其他微生物。
而在加入漂白粉的样品B中,微生物数量明显减少,只能观察到少量微生物。
样品C经过紫外线照射后,微生物数量也减少,但仍有一些残留。
样品D经过过滤后,微生物数量几乎没有变化。
四、讨论1. 漂白粉的消毒效果漂白粉中的次氯酸钠是一种常用的消毒剂,可以有效杀灭水中的细菌和病毒。
实验结果显示,加入漂白粉的样品B水质明显改善,微生物数量明显减少,说明漂白粉具有较好的消毒效果。
2. 紫外线的消毒效果紫外线具有较强的杀菌能力,可以破坏微生物的DNA结构,从而达到消毒的效果。
实验结果显示,经过紫外线照射的样品C水质有所改善,微生物数量减少,但并未完全消除。
这可能是因为紫外线照射时间不足或照射强度不够。
饮用水消毒的常用方法有哪些

饮用水消毒的常用方法有哪些饮用水消毒是为了杀灭水中的病原微生物,保障人们饮用水的安全卫生。
常用的饮用水消毒方法包括,煮沸消毒、氯消毒、紫外线消毒、臭氧消毒、过滤消毒等。
首先,煮沸消毒是最简单、最有效的饮用水消毒方法之一。
将水煮沸5分钟以上,可以杀灭水中的绝大部分细菌、病毒和寄生虫囊胞,确保饮用水的卫生安全。
这是一种适用于家庭日常生活的经济实惠的消毒方法。
其次,氯消毒是一种常用的饮用水消毒方法。
将适量的氯溶液加入水中,经过一定时间的接触反应,可以杀灭水中的细菌、病毒和寄生虫囊胞。
氯消毒简便易行,适用于大规模的饮用水处理。
紫外线消毒是一种物理性的饮用水消毒方法。
通过紫外线的照射,可以破坏微生物的DNA结构,达到杀灭细菌、病毒和寄生虫囊胞的目的。
紫外线消毒无需添加化学药剂,不会改变水的味道和气味,是一种环保、高效的消毒方法。
臭氧消毒是一种氧化性的饮用水消毒方法。
臭氧具有强氧化性,可以迅速杀灭水中的细菌、病毒和有机物,同时去除水中的异味和色度。
臭氧消毒对水质的改善效果显著,是一种适用于高级饮用水处理的消毒方法。
另外,过滤消毒是一种结合了物理性和化学性的饮用水消毒方法。
通过过滤器的过滤作用,可以去除水中的悬浮物和微生物,同时可以添加消毒剂对水进行消毒处理。
过滤消毒可以有效地提高水质,保障饮用水的安全卫生。
总的来说,饮用水消毒是保障饮用水安全的重要措施。
在日常生活中,我们可以根据实际情况选择合适的消毒方法,确保饮用水的卫生安全。
同时,饮用水消毒方法的选择也应该考虑到消毒效果、操作便利性、成本经济性等因素,综合考虑,做出最佳的选择。
希望通过本文的介绍,能够让大家对饮用水消毒有更深入的了解,保障自己和家人的健康饮水。
饮用水消毒方法

饮用水消毒方法饮用水是人类生存必不可少的资源,但是饮用水中存在各种细菌、病毒、寄生虫等致病微生物,会给人类健康带来威胁。
因此,消毒是保障饮用水安全的一项基本措施。
本文将为大家介绍常见的饮用水消毒方法。
一、烧开消毒法烧开消毒是最常见也是最易行的饮用水消毒方法,只需将水加热至沸腾即可杀死水中的大部分细菌。
这种方法不加任何消毒剂,因此不会让水中残留化学物质,也不会对水中微量元素造成影响。
但是,此方法不能杀死所有微生物,如水中的病毒和孢子,且需要消耗大量的能源。
二、紫外线消毒法紫外线消毒是利用紫外线照射水体的方式杀死微生物的方法。
它不像化学消毒那样需要投入额外的消毒剂,同时也减少了消毒副产物的产生。
某些区域和家庭都会使用紫外线消毒装置。
但是,紫外线消毒有其局限性,例如不断更换紫外线灯管或维护设备操作需要专业技能等。
三、氯化物消毒法氯化物消毒是最常用的一种化学消毒方法。
在水中加入一定量的氯消毒剂,可以有效地杀死水中的细菌、病毒、寄生虫等致病微生物。
氯消毒剂适用范围广,消毒效果好,投入成本低,因此其应用广泛。
但是,氯化物在长时间作用下会产生致癌物质三卤甲烷,同时会对环境和人体健康带来一定的影响。
四、臭氧消毒法臭氧消毒是利用臭氧氧化物的强氧化性能将微生物的细胞壁和膜破坏,从而达到消毒的效果。
它消毒效果好,不像氯消毒剂对水中微量元素有影响。
臭氧在水中很快就会分解,因此消毒副产物含量较低。
然而,臭氧消毒设备的运维比较复杂,需要专业技能。
五、二氧化氯消毒法二氧化氯消毒是中间态氧化物消毒法之一,利用二氧化氯氧化细菌的细胞壁而进行消毒。
它不像氯消毒那样会产生致癌物三卤甲烷,而且其消毒效果优于氯消毒。
但是,其投入成本及设备质量要求均较高。
综上所述,饮用水消毒方法多种多样,每种方法都有其适用范围和不足之处。
我们在选择饮用水消毒方法时,需要考虑其消毒效果、成本、使用方便度等因素,以确保饮用水能够安全无虞。
生活饮用水常用消毒的方法

生活饮用水常用消毒的方法生活饮用水消毒是为了净化水质,保障人们的健康。
水质受到污染后,细菌、病毒和寄生虫等微生物会大量繁殖,如果直接饮用会对人体造成危害。
因此,对于生活饮用水的消毒工作至关重要。
常用的消毒方法包括煮沸消毒、化学消毒和紫外线消毒等。
1.煮沸消毒煮沸消毒是一种简单易行的消毒方法。
将自来水或井水放入炉灶或电热水壶中加热至100摄氏度,持续煮沸5分钟以上,就能起到良好的消毒效果。
通过高温杀灭水中的微生物,保证饮用水的安全性。
这种方法适用范围广,且不需要额外的消毒剂,非常适合户外活动或者水质不良的地区。
2.化学消毒化学消毒是使用化学药剂对水质进行消毒的方法。
常用的消毒剂包括漂白粉、过氧化氢、臭氧、氯等。
漂白粉是一种常见的消毒剂,其有效成分为氯。
将少量漂白粉溶解于饮用水中,搅拌均匀后静置30分钟以上,即可达到消毒目的。
过氧化氢和臭氧都是一种强氧化剂,可以氧化水中的有机物和微生物,起到消毒杀菌的效果。
氯是一种广泛应用于自来水消毒的化学剂,能有效杀死水中的细菌和病毒。
但化学消毒方法使用时需要严格掌握剂量和浓度,否则会对人体造成伤害。
3.紫外线消毒紫外线消毒是利用紫外线的杀菌作用来消除水中的细菌、病毒和寄生虫等微生物的方法。
将自来水或井水通过紫外线消毒器辐射一定时间,即可达到消毒的效果。
紫外线对微生物的杀灭作用是通过破坏其DNA结构,阻止其繁殖来实现的。
相比于煮沸和化学消毒,紫外线消毒不需要加入额外的化学药剂,不会改变水的味道和气味,对水质没有任何影响。
除了以上的消毒方法外,还有一些新型消毒技术值得关注。
比如臭氧消毒、超滤膜消毒等。
臭氧消毒是通过臭氧的强氧化作用,迅速氧化水中的微生物和有机物,达到杀灭微生物的目的。
超滤膜消毒则是利用微孔膜对水中的微生物和有机物进行过滤和截留,从而达到消毒的效果。
在实际应用中,我们不能只选择一种消毒方法,而是根据具体情况综合考虑。
例如,在户外野营活动中,煮沸是一种非常有效的消毒方法。
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饮用水的紫外线消毒徐志通王颖提要介绍了饮用水的紫外线消毒原理、消毒器的基本构成、技术特点与维护管理。
关键词饮用水紫外线消毒紫外线用于饮用水消毒,具有消毒快捷,不污染水质等优点。
近年来在防止高位水箱二次污染中应用的较多,本文就其相关问题做一探讨。
1紫外线消毒原理水的紫外线消毒,是通过紫外线对水的照射进行的。
紫外线按波长范围分为A、B、C 三个波段和真空紫外线,A波段320nm~400nm,B波段275nm~320nm,C波段200nm~275nm,真空紫外线100nm~200nm。
水消毒用的是C波段紫外线。
光量子理论认为,光是物质运行的一种特殊形式。
是一粒粒不连接的粒子流。
每一粒波长253.7nm的紫外线光子具有4.9eV的能量。
当紫外线照射到微生物时,便发生能量的传递和积累,积累结果造成微生物的灭活,从而达到消毒的目的。
生命科学揭示了核酸是一切生命体的基本物质和生命基础。
微生物体受到紫外线照射,吸取了紫外线的能量,实质是核酸对紫外线能量的吸收。
核酸分为核糖核酸(RNA)和脱氧核糖核酸(DNA)两大类,其共同点是由磷酸二脂键按嘌呤与嘧啶碱基配对的原则而连接起来的多核苷酸链。
图1是DNA和RNA的紫外线吸收光谱图,吸收光谱的范围在240nm~280nm,对波长260nm的紫外线有最大吸收。
紫外线一方面可使核酸突变、阻碍其复制、转录封锁及蛋白质的合成;另一方面,产生自由基可引起光电离,从而导致细胞的死亡。
图2是国产30W低臭氧低压汞灯的光谱分析图。
通常,水消毒用的紫外线灯的中心辐射波长是253.7nm。
显然,紫外线的杀菌效果取决于紫外线的辐射强度和照射时间的乘积,即辐照剂量。
表1列出了微生物不同杀灭率需要的紫外线辐照剂量值,试验水样染菌1×105cfj/L,水深2cm。
表1微生物不同杀灭率需要的253.7nm紫外线副照剂量/µW/cm2在饮用水紫外线消毒的实际应用中,考虑到消毒器的构造结构、水流分布、灯管使用过程中辐射强度的变化、进水水质、电源特性、环境条件,以及必要的安全系数,消毒器内最初的紫外线辐射强度和所能提供的辐射剂量应留有余量。
2消毒器的结构与部件饮用水紫外线消毒按水流状态分为敞开重力式和封闭压力式。
目前使用的以封闭压力式居多。
封闭式饮用水紫外线消毒器具用金属圆筒把消毒灯管和被消毒的水封闭起来。
筒体用不锈钢或铝制造,其内壁多做抛光处理,以提高对紫外线的反射能力,增强筒体内的紫外线辐射强度。
有的消毒器还在筒内加装了导流板,改变水流的运行状态,避免水流死角。
消毒器必须设有进水、出水和泄水管路,进水管上应设流量指示仪表,为简化消毒器的构造,也可以将泄水管和流量仪表安装在与消毒器相连的管路上。
消毒器的醒目位置应设有灯管点燃指示、点燃计时指示或紫外线强度指示仪表。
紫外线灯管是饮用水紫外线消毒器的核心部件,作用是把电能转化为紫外线的光能。
灯管内充有惰性气体和汞蒸气,低压紫外线灯管壳中的汞蒸气压力为0.8Pa。
管壳用一种能有效吸收200nm以下致臭氧紫外线辐射的石英玻璃制造。
管壳掺杂的石英玻璃对200nm以下紫外线有吸收能力,减少了紫外线灯管在使用过程中散发到空气中的臭氧量。
臭氧对人有一定的危害,建议饮用水紫外线消毒器使用低臭氧紫外线灯,低臭氧紫外线灯的臭氧产量很低,小于1mg/h,正常点燃1h后,距灯管正中法线距离1m处采样的臭氧浓度,用碘化钾法测定低于0.3mg/m3。
单灯管的消毒器内设一只灯管,灯管位于筒体断面的中央。
多灯管的消毒器中灯管的布置原则,是使筒体断面内各点具有大体相同的紫外线辐射强度。
国产直管型石英紫外线低压汞消毒灯执行国家行业标准YY/T0 160-94,表2列出了消毒灯的光电参数。
表2消毒灯的光电参数灯管的石英套管,透紫率不应小于80%,工作压力0.45MPa,试验压力0.68MPa。
为了提高饮用水紫外线消毒器设备的总出水量,可以采用多个单筒体的串联与并联组合方式。
实践证明,辐照剂照明相同时,两种组合方式的消毒效果无明显差别。
饮用水紫外线消毒器系列产品的规格,建议采用1、4、8、15、20、30、40、50 m3/h。
在额定的流量下应达到杀菌必须的辐照剂量。
消毒器选用的其他低压电器产品应符合各自的产品技术要求。
低压紫外线灯的启动电流与普通日光灯相同,其选用的镇流器对灯管的工作状况影响很大,并消耗电能。
产品标记均为40W、220V、50Hz,而内阻分别为40Ω和37Ω的两只镇流器,分别配用5只30W的紫外线灯,测定距灯管中心1m外的紫外线辐射强度,后面一组的值高出前一组18µW/cm2~30µW/cm2。
选用的镇流器应符合GB2313标准,选用的启辉器应符合ZBK 74 005标准。
3消毒器的主要技术特性3.1进水和出水水质GB 3838-88地面水环境质量要求,适用于集中生活饮用水水源地保护区的水体,总大肠菌群值应小于10 000个/L。
对于地面水源,在进行消毒做为饮用水之前,一般均经过混凝、沉淀、过滤等处理。
GB5749-85《生活饮用水卫生标准》中规定,要求经过净化处理即供生活饮用水的水源,总大肠菌群值不应大于1 000个/L。
饮用水紫外线消毒器的进水是以经过净化处理的地面水、城市建筑物水池或水箱的二次供水、可做为直接供给生活饮用水水源的井水,其水质应符合生活饮用水卫生标准的有关规定。
消毒器进水的细菌学指标,可以取总大肠菌群值小于1 000个/L,细菌总数小于2 000个/mL,色度小于15度,总铁含量小于0.3mg/L,浊度小于5度。
经过饮用水紫外线消毒器消毒后的出水,总大肠菌群值应不大于3个/L,细菌总数不大于100个/mL,其他水质指标应符合GB 5749-85有关规定,与进水相比也无明显变化。
3.2工作条件环境温度影响紫外线灯的辐射强度,从而影响消毒器的消毒效果。
温度在5℃~40℃的范围内对消毒效果的影响变化是随温度的降低,紫外线灯的输出会减少,低于5℃时甚至会造成灯管启动困难。
饮用水紫外线消毒器中,灯管套装在石英管内,其作用除了防止灯管破裂污染水质外,也有减少由于水温过低影响紫外线灯效率的功能。
因此,消毒器的进水温度和环境温度就在5℃以上。
消毒器工作环境的相对湿度宜小于65%,最高不大于90%。
过高的相对湿度,严重恶化了电气元件的工作条件,且空气中的中、小水滴增加,阻挡紫外线,使辐射强度减少。
我国电网的工频为50Hz。
当电源电压变化时,紫外线灯的辐射强度随电压的升高而增强,消毒器的能力加大。
消毒器的供电电压宜稳定在220V±10%的范围内,在此电源电压的波动范围内,消毒器的消毒能力将在15%~20%之间变化。
图3、4分别绘出了5只40W紫外线在不同温度和电压情况下平均辐射强度的变化曲线。
3.3消毒能力饮用水紫外线消毒器的消毒能力是指在额定进水量情况下对水中微生物的杀灭功能。
其物理表达式表示在该状态下的辐照剂量:W=IXV/Q×3.6(1)式中W——辐照剂量,µW/(cm2·s);I——辐射强度,µW/cm2;V——消毒器的有效水容积,L;Q——消毒器的额定进水量,m3/h。
确定消毒器消毒能力的核心问题是如何决定辐照剂量。
从表1可以看出,杀灭不同微生物需要不同的辐照剂量,而存在于水中的微生物是各种各样的。
选定的辐照剂量过高会浪费不必要的能量,过低又达不到消毒的目的。
水的消毒应该侧重于杀灭通过水污染疾病的肠道细菌,一般认为饮用水紫外线消毒器所能提供的辐照剂量最小不小于9 000µW/(cm2·s),产品出厂时应大于12 000µW/(cm2·s)。
在饮用水紫外线消毒器中,各点的紫外线辐射强度是不同的。
灯管发出的紫外线穿过石英套管造成一定的衰减,在穿过水层的强度随水层深度增加而减少,即存在下述关系:I=I0e-kd(2)式中I——不同水深的辐射强度,µW/(cm2·s);I0——超始辐射强度,µW/(cm2·s);k——水层深度,cm;d——水的吸取系数,cm-1。
上式中,水的吸取系数依次与浊度、色度、含铁量有关。
饮用水紫外线消毒器中有多只灯管的情况下,筒体断面内的紫外线辐射强度的分布计算比较复杂,保证各点强度大体一致是结构设计中的首要问题。
在消毒器的有效使用过程中,辐照剂量随时间的增加而减少,这主要是因为灯管的辐射强度的变化,消毒器筒体内表面和石英套管表面结垢造成紫外线的反射率和透紫降低也是一个重要的原因。
灯管的有效使用时间是指其辐射强度从出厂的标准值下降30%的累积时间,国产灯管的有效寿命应不低于1 000h,一般在3 000h以上,进口品质良好的灯管可达8 000h。
表3列出了合格与失效灯管的紫外线辐射强度。
表3合格灯管与失效灯管的辐射强度/µW/cm2消毒器在接近生产厂家规定的有效使用期前,应加强出水水质的监测,及时更换失效的灯管。
在实际运行中,在必要情况下,使用按上述标准值失效的灯管,适当地减少消毒器的进水量,保证必需的辐照剂量,仍然可以获得满意的水质,一般30W的灯管辐射强度不宜小于50µW/cm2。
3.4微生物受紫外线照射后的光复活在饮用水紫外线消毒器中,各种不同的微生物均由于紫外线的照射受到损伤以致死亡。
但任何生物均对损伤有一定的修复能力,微生物也不例外。
微生物的紫外线损伤能被可见光所逆转称为光复活,有效的波长范围包括330nm~480nm的可见光和近紫外光。
修复情况因微生物的种类和受紫外线的打击的程度而异。
一些缺乏光复活酶的微生物无光复活能力。
紫外线的注量增加,光复活率降低,当照射剂量达到60 000µW/cm2时,大肠杆菌的光复活消失。
光复活的机制是:在光复活酶的作用下,连接在一起的可以逆转的光产物胸腺嘧二聚体解聚而形成单体,使DNA恢复正常功能和结构以及在DNA复制时将损伤部位忽略和绕过,实现切割修复和重组修复。
为了避免光复活现象,饮用水紫外线消毒器应保证一定的紫外线辐照剂量,消毒器应安装在水箱的出水管上,经消毒后的水随取随用,避免与光长时间接触。
4监测4.1灯管紫外线辐射强度紫外线辐射强度用紫外线辐射强度测定仪测定,仪器应经国家法定单位校准,并在校准有效期内使用。
测定时灯管应处水平位置,仪器接受探头置于灯管表面正中法线1m处。
环境温度为25℃±3%、相对湿度不超过65%,测定前灯管的稳定放电时间不小于10min,电测仪表的精度不低于0.5级,镇流器符合GB2313要求,电源电压220V±2%、50Hz。
4.2消毒器辐射照度测定消毒器的辐射照度时使用的仪器和测定条件同4.1。
仪器探头置于消毒器的测试孔处,距水面的距离小于5cm。