紫外线水处理技术

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紫外线水处理技术可应用于食品行业和制药用水行业，主要应用于消毒、去除余氯和去除抽样等，紫外线在制药用水的应用得到了国内外诸多法规的认可，紫外线可去除余氯，在这个过程中（紫外线的光化学分解），自由氯能够被100%的光分解，紫外线将自由光化学分解为大约80%的氯离子和20%的氯酸根离子，典型的用于光化学分解的自由氯的紫外线剂量为标准紫外线消毒剂量的20倍以上，成功去除余氯的关键在于紫外线的剂量，它是紫外线反应腔体内平均辐照强度和接触时间的一个函数，这个过程需要考虑紫外线设备进水的余氯浓度（mg/L水平）。典型的市政供水水源的紫外线透光率大约为85%-95%，对于特定的进水脱氯所需的紫外线照射强度还与一下因素有关：

余氯的种类，自由氯或结合氯、氯氨

进水水源的天然有机物浓度情况

浊度色度和悬浮固体

产水目标余氯浓度和进水余氯浓度的比值

紫外线处余氯的优势，无需向水中添加有害化学品，维护费用低，能够被热水消毒或臭氧消毒，此外提供了有效的TOC讲解。

劣势，根据进水量，系统可能尺寸较大且占用空间，初始投资成本较高可能高于其他去除余氯的方式。

254nm的紫外线也可以去除臭氧，中压紫外线已被证明对原水中的消毒成分-余氯有很好的消毒效果，可用于纯化水的预处理阶段，高强度的紫外线单独或与其他氧化剂（如过氧化氢）联用，已经被用来降低再循环分配系统内的TOC水平，有机物通常转化为二氧化碳，它会被平衡为碳酸氢盐，或被不完全氧化为羧酸，它们都可以通过抛光离子交换树脂轻易去除。需要考虑的的方面包括：紫外线的强度和持续时间，灯管输出紫外强度的衰减，与水接触的表面会逐渐形成紫外线的吸收薄膜，不可预料的对原水余氯部分光分解，将氯氨光分解后产生氨，偶尔的紫外灯失效，185nm的紫外线使分配系统的电导率升高，管理措施包括：定期的检查或对紫外线强度及套管污染进行监测并有报警功能，定期对套管惊醒清洁，下游余氯监测仪表，定期更换紫外灯管。

波长为254nm的紫外线灯也可用于分配系统的连续性消毒，足够的剂量下，紫外线破坏微生物（细菌、病毒、真菌等）的DNA结构，破坏的DNA结构阻止了微生物的复制，微生物体内都含有DNA和RNA，他们的共同特点是，具有有磷酸二酯按照嘌呤与嘧啶碱基配对的原则相连的多核苷酸链，对紫外线具有强烈的吸收作用，在265nm出有最大的吸收峰，紫外线的强度、紫外光谱波长和辐射时间是紫外消毒效果的决定因素，但紫外灯必须根据水处理的流量进行适当的选型，紫外灯能高效灭活流经其腔体的微生物，但他不能被用来直接控制其自身上游或下游的微生物，不过把紫外消毒和传统的热消毒或化学消毒联用时，它是非常有效的，并能延长消毒周期和间隔时间。

任何情况下，以下三个关键因素将决定于紫外线设备是否能够达到所需要的剂量：

水的紫外线穿透率、灯管的输出效率、紫外线腔体内的水力学因素及流速。

颜色、浊度、微粒和有机杂质会降低水对紫外线的穿透率，并降低对病原微生物的消毒效果，同样的灯管不会均匀的衰减，水可能将套管外表面污染从而使紫外线无法照射到一些微生物。不同的腔体水力学设计或流量太高、太低都可能会导致不均衡的剂量分布并是腔体内某些部位得不到足够的消毒。

其他重要的影响因素包括：紫外线反应器的几何形状、功率紫外线灯管的波长、紫外线的路径长度，紫外线的路径长度越大，则有更大的机会接触到微生物并使其失活，当水流经腔体时，紫外线会瞬间对其消毒，但它不具有持续消毒的能力。采用抽样消毒是，宜采用紫外线照射去除臭氧。

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