利用紫外線(xiàn)殺滅水生感染性細菌的優(yōu)勢已被廣泛認可。事實(shí)上,工業(yè)界是最先使用這項技術(shù)的先驅之一。如今,幾乎所有行業(yè)都將紫外線(xiàn)技術(shù)應用于水處理系統,包括食品飲料行業(yè)、制藥行業(yè)、化妝品行業(yè)、保健品行業(yè)、制造業(yè)、高科技行業(yè)等。殺菌是紫外線(xiàn)技術(shù)在水和廢水領(lǐng)域的主要應用。同時(shí),該行業(yè)還將該技術(shù)應用于許多其他方面,包括臭氧消除、TOC、液體糖消毒、氯降解、表面和空氣消毒以及冷卻塔消毒。本文簡(jiǎn)要概述了紫外線(xiàn)在工業(yè)中的一些應用。
殺菌
紫外線(xiàn)殺菌主要使用波長(cháng)為254納米的紫外光。這種波長(cháng)的紫外光即使在少量的紫外線(xiàn)投射劑量下,也能破壞細胞生命的核心——DNA,從而阻止細胞再生,失去再生能力,使細菌無(wú)害,達到殺菌效果。像所有其他紫外線(xiàn)應用技術(shù)一樣,該系統的規模取決于紫外線(xiàn)的強度(照射器的強度和功率)和接觸時(shí)間(水、液體或空氣暴露于紫外線(xiàn)的持續時(shí)間)。 b
消除臭氧
在工業(yè)生產(chǎn)中,臭氧經(jīng)常被用來(lái)消毒和凈化水。但由于臭氧的氧化能力很強,水中殘留的臭氧如果不去除,可能會(huì )影響下一步的工藝。因此,臭氧處理后水中殘留的臭氧必須在進(jìn)入主工藝之前去除。波長(cháng)為254納米的紫外線(xiàn)對破壞殘留臭氧非常有效,可以將臭氧分解為氧氣。雖然不同的系統需要不同的規模,但一般來(lái)說(shuō),典型的臭氧消除系統需要的紫外線(xiàn)輻射是傳統消毒系統的三倍左右。
降低總有機碳量
在許多高科技和實(shí)驗室設施中,有機物會(huì )阻礙高純度水的生產(chǎn)。去除水中有機物的方法有很多,其中常用的有活性炭和反滲透。波長(cháng)較短(185nm)的紫外線(xiàn)也能有效降低總有機碳含量(值得一提的是,這些輻射器也產(chǎn)生波長(cháng)為254nm的紫外線(xiàn),所以可以同時(shí)消毒)。波長(cháng)更短的紫外光能量更大,所以能分解有機物。有機物紫外氧化的反應過(guò)程雖然很復雜,但其主要原理是通過(guò)產(chǎn)生氧化能力強的游離氫和氧,將有機物氧化成水和二氧化碳。和臭氧去除系統一樣,這種有機碳降解紫外系統的紫外線(xiàn)放射量是傳統消毒系統的三到四倍。
液體糖消毒
大多數食品和飲料制造商大量使用液體糖。糖是細菌容易利用的食物,所以很容易促進(jìn)細菌的繁殖。另外,液體糖不透明,很難徹底消毒。波長(cháng)為254nm的紫外線(xiàn)可用于液體糖制品的消毒。為了補償由液體的粘度和顏色引起的能量損失,許多紫外線(xiàn)發(fā)射器需要緊密排列以形成所謂的“薄膜”反應器。這種散熱器的緊密組合可以提供所需的極高紫外線(xiàn)輻射,使液體糖可以得到有效消毒。其紫外線(xiàn)能量輸出約為傳統消毒系統的7至10倍。
降解余氯
氯消毒在城市水處理和供水系統中非常必要。然而,在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中,為了避免對產(chǎn)品產(chǎn)生不利影響,去除水中的余氯往往是必要的預處理。消除余氯的基本方法是活性炭床和化學(xué)處理?;钚蕴刻幚淼娜秉c(diǎn)是需要不斷再生,經(jīng)常遇到細菌滋生的問(wèn)題。波長(cháng)為185納米和254納米的紫外線(xiàn)已被證明能有效破壞余氯和氯氨之間的化學(xué)鍵。雖然需要巨大的紫外線(xiàn)能量才能發(fā)揮作用,但它的優(yōu)點(diǎn)是這種方法不需要在水中添加任何藥物,儲存化學(xué)物質(zhì),易于維護,具有殺菌和去除有機物的功能。
表面和空氣消毒
紫外線(xiàn)空氣消毒和紫外線(xiàn)水消毒有著(zhù)同樣悠久的歷史??諝庀驹O備已經(jīng)在醫院、診所和潔凈室使用多年?,F在,工廠(chǎng)、辦公室和家庭都開(kāi)始使用空氣消毒設備。
空氣消毒的原理和水消毒的原理一樣。紫外線(xiàn)燈一般可以安裝在線(xiàn)圈前端的風(fēng)道里,也可以安裝在固定在墻上的架子上。當空氣經(jīng)過(guò)時(shí),空氣中的微生物被殺死,變得無(wú)害。表面消毒的原理是一樣的。在食品飲料生產(chǎn)行業(yè)中,傳送帶上的產(chǎn)品是通過(guò)表面消毒設備進(jìn)行消毒的。
冷卻塔消毒
為了降低殺生劑的成本(購買(mǎi)、儲存和保險)和化學(xué)處理對健康的危害,可以在冷卻塔的水循環(huán)系統中安裝紫外線(xiàn)系統,起到殺菌的作用。如果與過(guò)濾器一起使用,紫外線(xiàn)可以有效控制冷卻塔中微生物的生長(cháng)。雖然冷卻塔中仍然需要保持一定濃度的殺菌劑,但紫外線(xiàn)的應用可以大大減少其使用量。