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紫外線殺菌燈在水處理中的應用

[日期:2019-05-27] 來源:  作者:www.1099011.com [字體: ]
紫外線殺菌燈在水處理主要應用它的殺菌功毒。從使用紫外線殺菌燈的方法來分,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。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,對水進行殺菌、消毒,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30000uw/cm2,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。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 40C ,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。在水處理中,尤其中廢水處理中,應用高強度的紫外線燈是很有必要的。因為如果使用較多數量的紫外線燈,那么鎮流器數量也多,線路更復雜,控制部分也更復雜,往往壞一只燈,就要停機更換,檢修。而燈和鎮流器使用數量越多,壞掉一只的概率也就越大。在傳統的紫外線燈中,功率一般只能做到幾十瓦,如傳統規格40 瓦、30瓦。如果用到大流量水處理,總功率需幾千瓦,紫外線燈的數量要用到數十只到上百只,設備龐大,控制線路也很復雜。當用大功率的紫外線燈,如300瓦,那么,燈和鎮流器數量將會大大減少,可簡化設備。提高設備安全可靠性降低設備的故障發生率。高強度的紫外線燈在水處理中使用,可分別選擇有臭氧和無臭氧燈。所謂有臭氧燈,指這種燈能透185nm 譜線(汞的特征譜線),這種譜線在空氣中能電離空氣產生臭氧。據國外的試驗研究,185nm的紫外線在水中能產生光化反應,即電離H20 產生 - OH(羥基) - OH 有很強的氧化性,可礦化分解水中的有機物,降低TOC。但是一般的低壓汞燈,本身功率不大,185nm 紫外線只占燈管所耗電能的20%,其效果不顯著,只有大功率的紫外線燈才能表現出一定效果。在水處理除了應用紫外線燈消毒殺菌之外,還可用到紫外線燈的另外的作用原理。這就是光催化反應。這種原理現已被成功用于空氣凈化。我們在市場上看到的光催化空氣凈化器就是用到該原理。市場上,我們可看到兩個波長的紫外線燈,一種是254nm,一種是365nm 的紫外線燈,這兩種燈現都已成功用于光催化反應的應用中,254nm的紫外線燈也就是通常的殺菌燈,是由汞原子發出的譜線。365nm譜線的燈,通常見到的是采用專用的黑色的透紫外線玻璃;另一種是采用石英玻璃,涂覆365nm的紫光粉,采用石英材料的透光率要高, 但其成本也相應增高。用在水處理,通常選用254nm的紫外線燈做光催化反應,這實際用到了254nm 的雙重作用,一是直接殺菌,一是光催化產生羥基礦化降解和殺菌。
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