一、應用中的一般常識 1、 應用領域的分類 ----紫外線(xiàn)殺(shā)菌燈在水處理(lǐ)領域有廣(guǎng)泛的用途。 ----水處理(lǐ)(water treatment)從處理對象分,它包括廢水處理、城(chéng)市供水處理、飲用水處理、純(chún)淨水處(chù)理、養(yǎng)殖場水處理;從原理上分,有消毒、殺菌、光分解降解(jiě)及其它光(guāng)化反應;從使用(yòng)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;紫外線燈放入套管裏使用,稱為過流(liú)式。(目前主要采用的是過流(liú)式的方法。) ----紫外線(xiàn)殺菌(jun1)燈在水處理主要應用它的殺菌(jun1)功能,比如過流式的設備工作原理是這樣的:經水泵產(chǎn)生壓力的一(yī)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(shēng)的254nm紫外線對水進行消毒、殺菌(jun1)。其特點是(shì)水流流速很快,一般在(zài)石英外套流過的時間(jiān)為不超過1秒,因(yīn)此(cǐ)要求殺菌燈的紫外(wài)線強度(dù)是很高的(de),一般要求在表麵強度超過30000uw/cm2。要產(chǎn)生如此高(gāo)的紫外(wài)線強度,需選用高強度大功率(lǜ)的紫外線(xiàn)殺菌燈。如果(guǒ)仍然想通過延長時間來提高消毒效果,那麽一般選(xuǎn)用較長的燈,做較長的(de)設備,或在不(bú)鏽鋼外壁上處理成渦流旋轉式(shì)結構,來(lái)延長水流過(guò)的時(shí)間。 ----對於高檔產品,過流式(shì)消毒方法不(bú)僅(jǐn)要配較複雜的結構(gòu);還有複雜的控製係統,如紫外(wài)線強度監測係統,水溫監測(cè)係統,消毒時間累積,紫(zǐ)外線燈(dēng)監控、故障報(bào)警、自動聲光報警等係統(tǒng)。此外,過流式設備對環境與處理對象也(yě)有要求(qiú),如水的溫度、水的透明度對(duì)消毒效果有很大的影響。紫外線(xiàn)殺菌燈工作時表麵(miàn)******溫度為(wéi)40℃,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(lì)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(zài)水中,這種方法可用於流動的動態水,也可用於靜態水。這種處理方法要注意燈管有可能由於意外情況發生破裂;長時間處(chù)理,燈管表麵(miàn)會被水中藻類等汙(wū)染物覆蓋,將嚴重影響(xiǎng)紫(zǐ)外線透出(chū)。對不同對象的水體進行消毒,主要要了解水質變動情況和水對紫外線的透(tòu)過率。 在水處理,除消毒殺菌外,紫外線燈還用於光催化反應,但目前隻停留在試驗室研究階段。 2、產品的一般(bān)設計 ----對(duì)設備的設計,除了相關結構和電控部份設計之外,一項(xiàng)重(chóng)要指標是消毒效果,消毒效果我們一般用紫外線輻照劑量(liàng)來衡量,即254nm紫外線(xiàn)輻照強度×照射時間(jiān)。輻照強度可(kě)以根據外套管離燈管(guǎn)表麵距離來測試強度,處理時間(jiān)要根據(jù)水(shuǐ)流量、水壓力(lì)、進水管尺寸來定,也可實(shí)測。理論上,照射劑(jì)量要達(dá)到30000uw.s/cm2,劑量越高,對細菌殺滅率越高。 ----實際上,照射劑量在係統工(gōng)作時是(shì)很難測試的,主要是水體在設備中流過的時間往往難以估(gū)計和測試(shì)(這還和設備內部結構設計有(yǒu)關),所以通常用水(shuǐ)流量和紫外線燈功率的比例關係來衡量消毒效果。 ----水流量一(yī)定,則需要一定(dìng)總功率的紫外(wài)線燈(dēng),但總功率一定,還有多種(zhǒng)選擇方案(àn)。如果選擇總功率600瓦的紫(zǐ)外線燈,可選擇30隻20瓦的燈,也可選擇(zé)20隻30瓦的(de)燈,還可選擇(zé)6隻(zhī)100瓦的燈等。即使單隻燈(dēng)功率一定了,燈的長度還不一定。可選擇較短的高強度燈,也可選擇較長的高效率燈。具(jù)體(tǐ)設計時, 考慮設備的長度(dù)、體積,如(rú)果允許設備長,不能太大,則采用細長的燈,這樣支數相應減(jiǎn)少,內腔空腔可縮小。相反,設備設(shè)計不能長(zhǎng),可大的,則選用紫外線燈管時,宜采用較小(xiǎo)功(gōng)率,支數較多的。對於選擇支數較少紫外線(xiàn)燈時(shí)流過石英外(wài)套管的水層厚度要厚,紫(zǐ)外線在水中比(bǐ)在空氣中更容易衰減,它的衰(shuāi)減係數比可見光在水中的(de)衰減要大得多。隻能允許水(shuǐ)層厚度在1cm左右,如果更厚,則需浪費更多的紫外(wài)線來達到相同的消毒效(xiào)果。即紫外線燈應用效率會降低。 2、 燈(dēng)的選用(yòng) ----在水處理中,尤其在廢水處(chù)理中,應用(yòng)高強度的紫外線燈是很有必要的。因為如果使用較多(duō)數量的紫外(wài)線燈,那麽鎮流器數量也(yě)多,線路更複雜,控製部(bù)分也更複雜,往往壞一(yī)隻(zhī)燈(dēng),就要停機更換,檢修。而燈和鎮流(liú)器使用數量越多,壞掉一隻的概率(lǜ)也就越大。 ----在(zài)傳統的紫外線燈中,功率一般隻能做到幾(jǐ)十瓦,如傳統規格40瓦、30瓦。如果用到(dào)大流量水處理,總功(gōng)率需幾千瓦,紫外線燈的數量要用到數十隻到上百隻,設備龐大,控製線路也很複雜。當用大功率(lǜ)的紫外線燈,如300瓦,那麽,燈和鎮流器數量將會大大減(jiǎn)少,可簡化設(shè)備(bèi)。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(zài)水處理中使用,可分別選擇(zé)有臭氧和無臭(chòu)氧燈(dēng)。所謂有臭氧燈,指這種燈能透(tòu)185nm譜線(汞的特征譜(pǔ)線),這種譜線在(zài)空氣中能電(diàn)離空氣產生臭氧。據國外的試驗研究,185nm的紫外線在水中能(néng)產生光化反應(yīng),即電離H2O產生-OH(羥基(jī)),-OH有很強(qiáng)的氧化性,可礦化分(fèn)解水(shuǐ)中的有機 物,降低TOC。但是一般(bān)的低(dī)壓汞燈,本身功率不大,185nm紫外線隻占燈管所耗電能的20%,其效果不(bú)顯著,隻有大功率的紫外線燈才能表現出一定效果(guǒ)。 ----在水處理除了(le)應用紫外線燈消毒殺菌之外,還可用到紫外線(xiàn)燈的另外的作用原理。這就是光催化反應。這種原理現已被(bèi)成功用於空氣淨化。我們在市(shì)場(chǎng)上看(kàn)到(dào)的光催化空氣淨化器就是用到該原(yuán)理。在飲用水和廢水淨化方(fāng)麵,國內目前有數十家大學和(hé)企業在研究(jiū),被認為是(shì)高效、最有前景的廢水、廢氣治理方法,是國內外研究的熱點。 ----目前,光催化活(huó)性較好的是TIO2。理論上,波長小於(yú)387nm的紫外線都能對TiO2激(jī)化而產(chǎn)生羥基而起到催化氧化的作用(yòng)。市場上,我們可看到兩個波長的紫外線燈,一種是254nm,一種是365 nm的紫外線燈,這兩種燈現都已成功用於光(guāng)催(cuī)化反應的應用(yòng)中, 254nm的紫(zǐ)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(dēng),通常見到的是采用專用的黑色的透紫外(wài)線玻璃;另一種是采用石英玻璃,塗覆365nm的紫光粉,采用石英材料的透光率要高(gāo),但(dàn)其成(chéng)本也相應增高。 ----用(yòng)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(dào)了254nm的雙從作用(yòng),一是直接殺菌,一是光催化產(chǎn)生羥基礦化降解和殺菌。在空氣淨化方麵,目前365nm的黑光管(guǎn)和254nm的石英燈都已有(yǒu)人成功運用,本公司已開發(fā)峰值波長(zhǎng)為312nm的(de)紫外線燈,該燈種光譜在UV-C、UV-B、UV-A等波(bō)段均有分布,可對光催化效率大大提高,是光催化應(yīng)用******燈種!