紫外線消毒是一種物理方法,它不向水中增加任何物質,沒有副作用,這是它優于氯化消毒的地方,它通常與其它物質聯合使用,常見的聯合工藝有UV+H2O2、UV+H2O2+O3、UV+TiO2,這樣,消毒效果會更好。
紫外線系統的經濟學決定于以下因素:設備造價和壽命;電效率;運行中殺菌效果的降低程度;電費等。對于紫外線消毒系統的經濟分析尚未做出定論,有很多結論不同的分析報道,有觀點認為紫外線殺菌裝置電耗大,設備維護費和造價較高。對于大系統,設備投資比臭氧系統高,運行費用與臭氧相仿;但對于純凈水制造的小型系統投資較臭氧裝置為低。也有觀點認為對于數千噸/日以上的處理規模,紫外線消毒系統的投資和運行成本很具優勢,要比加氯和臭氧消毒的花費都低得多。例如有分析資料報道,在建造人口數為10~25000范圍的小型飲用水處理廠時,紫外線、二氧化氯和臭氧消毒費用的近似比例為1:4:(8~9),對于人口數大于500000的社會團體,費用比約為1:2.5:2.5。
殺菌效果是由微生物所接受的照射劑量決定的,同時,也受到紫外線的輸出能量,與燈的類型,光強和使用時間有關,隨著燈的老化,它將喪失30%-50%的強度。紫外照射劑量是指達到一定的細菌滅活率時,需要特定波長紫外線的量:照射劑量(J/m2)=照射時間(s)×UVC強度(W/m2)照射劑量越大,消毒效率越高,由于設備尺寸要求,一般照射時間只有幾秒,因此,燈管的UVC輸出強度就成了衡量紫外光onclick="g('消毒設備');">消毒設備性能主要的參數。在城市污水消毒中,一般平均照射劑量在300 J/m2以上。低于此值,有可能出現光復活現象,即病菌不能被殺死,當從渠道中流出接受可見光照射后,重新復活,降低了殺菌效果。殺菌效率要求越高,所需的照射劑量越大。影響微生物接受到足夠紫外光照射劑量的主要因素是透光率(254 nm處),當UVC輸出強度和照射時間一定時,透光率的變化將造成微生物實際接受劑量的變化。
大多數紫外線裝置利用傳統的低壓紫外燈技術,也有一些大型水廠采用低壓高強度紫外燈系統和中壓高強度紫外燈系統,由于產生高強度的紫外線可能使燈管數量減少90%以上,從而縮小了占地面積,節約了安裝和維修費用,并且使紫外線消毒法對水質較差的出水也適用。
范圍及條件
2.3.4.1 紫外線可以殺滅各種微生物,包括細菌繁殖體、芽胞、分支桿菌、病毒、真菌、立克次體和支原體等,凡被上述微生物污染的表面,水和空氣均可采用紫外線消毒。
2.3.4.2 紫外線輻照能量低,穿透力弱,僅能殺滅直接照射到的微生物,因此消毒時使消毒部位充分暴露于紫外線下。
2.3.4.3 用紫外線消毒紙張、織物等粗糙表面時,要適當延長照射時間,且兩面均應受到照射。
2.3.4.4 紫外線消毒的適宜溫度范圍是20-40℃,溫度過高過低均會影響消毒效果,可適當延長消毒時間,用于空氣消毒時,消毒環境的相對濕度低于80%為好,否則應適當延長照射時間。
2.3.4.5 用紫外線殺滅被有機物保護的微生物時,應加大照射劑量。空氣和水中的懸浮粒子也可影響消毒效果。
使用方法
2.3.5.1 對物品表面的消毒
(1)照射方式:好使用便攜式紫外線消毒器近距離移動照射,也可采取紫外燈懸吊式照射。對小件物品可放紫外線消毒箱內照射。
(2)照射劑量和時間:不同種類的微生物對紫外線的敏感性不同,用紫外線消毒時使用照射劑量達到殺滅目標微生物所需的照射劑量。
殺滅一般細菌繁殖體時,應使照射劑量達到 10000 uW.s/CM2;殺滅細菌芽胞時應達到100000 uW.s/CM2;病毒對紫外線的抵抗力介于細菌繁殖體和芽胞之間;真菌抱子的抵抗力比細菌芽胞更強,有時需要照射到以對600000 uW.s/CM2;在消毒的目標微生物不詳時,照射劑量不應低于100000 uW.s/CM2。