紫外線,電磁波的一種形式;介于X射線和可見光之間;波長范圍為5nm—400nm
紫外線是如何產(chǎn)生的?
水銀電弧,低壓汞燈(燈內(nèi)汞的蒸汽壓<10KPa),中壓汞燈(10KPa-1000KPa),汞齊燈(低壓高效)
燈管間的區(qū)別
一,發(fā)射光譜的區(qū)別:低壓燈管發(fā)射的是單色光譜,波長為253.7nm,中壓燈管的發(fā)射光譜為連續(xù)光譜,范圍100nm到可見光,最大相對輸出為265nm;
二,功率和有效輸出的區(qū)別:低壓燈管5-60w,低壓高效350-450w,中壓燈管500-7000w;UVC(有殺菌能力波長)輸出,低壓35%,中壓(普通)18%,中壓(頂級)25%;一根好的中壓紫外燈管等效于60支低壓燈管,15支低壓高效燈管;注:低壓紫外燈管的輸出效率受到流體溫度的影響,最佳工作溫度為15度,中壓的輸出功率也溫度無關(guān)。
三,燈管壽命:低壓(國產(chǎn))2000-3000小時,低壓(進口)10,000-12,000小時;中壓(進口普通)3000-4000小時,中壓(進口頂級)8000-9000小時,中壓無國產(chǎn)燈管;
紫外線在水處理中的應(yīng)用主要有三個方面的應(yīng)用:
1.消毒(廢水,飲用水,中水回用,高純水)
2.光解水中的有機物(高純水中TOC降解,飲用水中微量有機物去除)
3.分解水氯胺(游泳池中的應(yīng)用)
一:消毒原理
細胞繁殖時,DNA的長鏈打開,打開后每條長鏈長的腺嘌呤單元尋找胸腺嘧啶單元連合,每條長鏈都可以復(fù)制出與剛分離的另一條長鏈同樣的鏈條,恢復(fù)原來分裂前的完整DNA,成為新的細胞基礎(chǔ)。波長在240-280nm的紫外線能打破DNA生產(chǎn)蛋白質(zhì)及復(fù)制的能力,其中波長為265nm的紫外線對細菌病毒的殺傷能力最強。細菌病毒的DNA,RNA受破壞后其生產(chǎn)蛋白質(zhì)的能力和繁殖能力均已喪失,因細菌、病毒一般生命周期很短,不能繁殖的細菌、病毒就會迅速死亡。
1.1 消毒效率的影響因子
紫外線的殺菌效率與紫外線的波長,紫外線的照射劑量(mJ/cm2),及細菌病毒的種類有關(guān);這一特性決定中壓紫外更全面,更具廣譜性、徹底性。
紫外線的最大吸收:DNA的最大吸收波長為265nm,大腸桿菌的最大吸收為265nm,隱孢子菌261nm,噬菌體271nm;
1.2 紫外殺菌的光復(fù)活性
經(jīng)過低壓紫外燈照射滅活的細菌,在光線的照射下分解胞外酶能夠進行DNA修復(fù);中壓紫外殺菌由于連續(xù)紫外波長的殺菌破壞,細菌的光復(fù)活性極為罕見。
二:有機物的去除原理
紫外線隨著波長的變小,光子能量增加。波長在220nm以下的紫外線在水中能產(chǎn)生氧化能力極強的羥基自由基,其氧化電位僅次于氟,高于臭氧氯氣等其他常見的氧化劑,正是水中產(chǎn)生這種羥基自由基能將水中決大部分有機物氧化分解,好的中壓科技可將水中TOC控制在1ppb以下;英國在城市自來水供水中,就采用中壓紫外科技去除水中殘留的殺蟲劑。
三,氯胺的去除原理
游泳池中氯氣與水中的氨結(jié)合成氯胺,存在形式有一氯胺,二氯胺,三氯胺,游泳池中氯胺的存在不僅給人感官上帶來很大的不適,對人也有相當(dāng)?shù)奈:?。氯胺在紫外線的照射下分解為氯化氫,氮氣和水。一氯胺分解的最有效波長為245nm,二氯胺分解的最有效波長為297nm,三氯胺分解的最有效波長為340nm。這一特點決定了低壓紫外線照射對氯胺的去除效果相當(dāng)有限,全面分解氯胺是中壓又一先天優(yōu)勢
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