中壓紫外線技術應用

中壓紫外線產品能產生全波段的紫外線，彌補了低壓單波長所帶來的殺菌不*的問題，有效提高了消毒效果。本文介紹了中壓紫外線技術和低壓技術的比較以及中壓紫外線消毒技術的特性。

中壓和低壓紫外線技術的區別

紫外線消毒技術在水處理行業中已應用多年，目前紫外線技術可以分為中壓紫外線技術和低壓紫外線技術，它們的主要區別包括以下幾個方面。

1.紫外燈的分類。

紫外線光源是依靠水銀放電燈管產生的，以汞在燈管內的壓力來分，市場上的紫外線燈可分為低壓燈、低壓高強燈和中壓燈。

2.中壓紫外線殺菌技術具有更大的殺菌廣譜性。

中壓紫外線技術紫外光譜的發射范圍為180~400nm之間；低壓紫外線紫外光譜為單光譜，253.7nm輸出；中壓多譜段殺菌具有更大的廣譜性，對微生物不同部位都有很大的破壞作用。

不同種類的微生物，以及微生物結構的不同部分對不同波長紫外線的吸收能力及敏感程度都有很大的差別。如大腸桿菌，大吸收波長是265nm，隱孢子蟲大吸收波長是260nm，MS2噬菌體大吸收波長270nm。中壓多譜段紫外線因其波長范圍寬，對不同種類微生物及微生物的不同部分都可以通過不同波長紫外線來進行破壞，從而決定中壓多譜段殺菌具有更大的廣譜性；多譜段紫外線對微生物除DNA以外其他部位如細胞壁，核酸都有很大的破壞作用，這樣可以有效克服單波長紫外線殺菌后存在的細菌光復活問題，不同紫外科技的光譜特征如圖1。

3.中壓紫外線殺菌技術的殺菌效力穩定且可控。

中壓多譜段紫外線燈管單支燈管功率高可達7kW，在相同處理能力和紫外線照射劑量下，中壓紫外技術可大程度減少所需燈管和系統數量。一支3.5kW中壓燈管處理能力可相當于110支以上低壓燈管（低壓大功率320W），與低壓燈管配套的石英套管和整流器（每支燈管需要一支石英套管和一個整流器）壽命分別為３年和５年，由此帶來的備件更換費用也將給日常運行維護帶來很大壓力。中壓的單燈管能實時反映工作燈管的發光強度，避免任何可能因燈管強度不足而發生的事故。這也是多燈管系統一個很大的弊端，因為強度監測裝置監測的所有燈管發光的共同結果，當離強度監測器較遠燈管發光效率降低時，強度監測裝置不能做出判斷，這在食品飲料、制藥行業是非常致命的，因為當一些離監測器遠的燈管發光效率降低時，系統根本無法達到預先設計的處理能力，而此時的強度監測裝置根本無法作出反應。

4．紫外線劑量準確界定系統殺菌效率。

由于不同種類微生物對紫外線敏感程度不一樣，從而達到同樣的殺菌效率所需要的紫外線劑量有很大的差別，如對大腸桿菌，殺滅90%(1Log)的大腸桿菌所需紫外線劑量5.4mJ/cm2（5400μW.s/cm2），而同樣殺滅90%(1Log)黑曲霉菌需要紫外線劑量137mJ/cm2（37 000μW.s/cm2）；標準機構在評定紫外線設備的殺菌效率時，會選擇相應的指示微生物，美國EPA選擇的是大腸桿菌，ONORM標準選擇的是MS2噬菌體，脫離目標微生物去談Log殺菌效率本身也是不正確的。

5.中壓紫外系統工作效率不受介質溫度影響。

紫外線發生率與溫度的關系可以看出，低壓紫外線燈的發生效率受溫度影響較大，而中壓紫外線燈的發生效率基本不受溫度影響。

中壓紫外線消毒的特性

1. 強殺菌性。殺菌效率高、速度快、對常見的細菌、病毒的殺滅作用一般在幾秒內即可完成。

2. 殺菌的光譜性高。對所有的細菌和病毒都能高效殺滅，能夠滅活抗氯性微生物組織，如嗜肺軍團菌、大腸桿菌、假單胞菌、隱孢子蟲、阿米八蟲和細菌等，中壓紫外線技術是通過破壞這些微生物的DNA和DNA修復酶來達到滅活效果。

3. 在消毒過程中不會產生有毒及有害副產物，不改變被消毒水的成分和性質，對水體和周圍環境不產生二次污染；可降低氯、臭氧等化學殺菌藥品的投加量，可降低余氯和水中溴酸鹽產物的風險。

4. 中壓紫外線消毒技術占地面積小，運行安全、可靠、維修簡單、費用低。

5. 中壓紫外線具備降解化合氯的能力，可有效杜絕致癌物質三鹵甲烷（THMS）的產生。

可見，中壓紫外線消毒技術具有高效率殺菌、廣譜性殺菌、無污染、運行安全可靠等優點，并且不會形成有毒副產物，因而目前工程應用也越來越多。