1972年Fujishima和Honda發(fā)現(xiàn)光電池中光照射TiO2可以發(fā)生水的氧化還原反應(yīng)放出H2,1976年Carey等將半導(dǎo)體用于有機污染物降解,光催化的方法引起了廣泛的重視 。
早期對光催化技術(shù)的研究多集中在有機污染物的降解上,直到1985年,Matsunaga等利用UVA波段的光源在TiO2催化下進行了殺滅微生物實驗 。至此,一系列的AOT光催化滅菌的研究工作從此展開。
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(guān),隨著燈的老化,它將喪失30%-50%的強度。紫外照射劑量是指達(dá)到一定的細(xì)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(shè)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(shè)備');">消毒設(shè)備性能主要的參數(shù)。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(xiàn)光復(fù)活現(xiàn)象,即病菌不能被殺死,當(dāng)從渠道中流出接受可見光照射后,重新復(fù)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(dāng)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。
目前國內(nèi)研究、生產(chǎn)和應(yīng)用污水紫外線消毒器還很少。天津大學(xué)的顧平等人以天津紀(jì)莊子污水處理廠的深度處理出水為研究對象,進行了靜態(tài)和動態(tài)試驗,確定了紫外線劑量與細(xì)菌存活率之間的關(guān)系,并設(shè)計出能產(chǎn)生紊流的紫外線消毒器,多元水環(huán)保技術(shù)產(chǎn)業(yè)(中國)有限公司研制生產(chǎn)的封閉式消毒器可處理100~500m3/h水量,并且在onclick="g('游泳池');">游泳池的循環(huán)水消毒中已有應(yīng)用,模塊化敞開式消毒器可根據(jù)用戶需求具體設(shè)計安裝。煙臺市套子灣污水廠的深度處理采用了敞開式紫外線消毒工藝,可向城市提供4×104m3/d的工業(yè)回用水。