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紫外线在水处理中的应用

2020/8/13 11:53:27

水设备www.ceeturecn.com紫外线杀菌灯在水处理主要应用它的杀菌功毒。从使用紫外线杀菌灯的方法来分,有直接把灯放入水中,称为浸没式;紫外线灯放入套管里使用,称为过流式。比如过流式的设备工作原理是这样的: 经水泵产生压力的一定流速的水流流过能透紫外的石英套管外围,紫外线灯产生的 254nm 紫外线,对水进行杀菌、消毒,其特点是水流流速很快纯化水设备,一般在石英外套流过的时间为不超过1秒,因此要求杀菌灯的紫外线强度是很高的,一般要求在表面强度超过30000uw/cm2,要产生如此高的紫外线强度,需选用高强度大功率的紫外线杀菌灯。如果仍然想通过延长时间来提高消毒效果,那么一般选用较长的灯,做较长的设备,或在不锈钢外壁上处理成涡流旋转式结构,来延长水流过的时间。过流式设备对环境与处理对象也有要求,如水的温度、水的透明度对消毒效果有很大的影响。紫外线杀菌灯工作时表面温度为 40C ,温度过高或过低都会影响紫外线输出效果;水的透明度越差,紫外线越易被吸收,利用率就越低。与过流式相比,浸没式结构简单。紫外线杀菌灯直接放在水中,这种方法要注意灯管有可能由于意外情况发生破裂;长时间处理,灯管表面会被水中藻类等污染物覆盖,将严重影响紫外线透出。

    在水处理中,尤其中废水处理中,应用高强度的紫外线灯是很有必要的。因为如果使用较多数量的紫外线灯,那么镇流器数量也多,线路更复杂,控制部分也更复杂,往往坏一只灯,就要停机更换,检修。而灯和镇流器使用数量越多,坏掉一只的概率也就越大。在传统的紫外线灯中,功率一般只能做到几十瓦,如传统规格40 瓦、30瓦。如果用到大流量水处理,总功率需几千瓦,紫外线灯的数量要用到数十只到上百只,设备庞大,控制线路也很复杂。当用大功率的紫外线灯,如300瓦,那么,灯和镇流器数量将会大大减少,可简化设备。提高设备安全可靠性降低设备的故障发生率。高强度的紫外线灯在水处理中使用,可分别选择有臭氧和无臭氧灯。所谓有臭氧灯,指这种灯能透185nm 谱线(汞的特征谱线),这种谱线在空气中能电离空气产生臭氧。据国外的试验研究,185nm的紫外线在水中能产生光化反应,即电离H20 产生 - OH(羟基) - OH有很强的氧化性,可矿化分解水中的有机物,降低TOC。但是一般的低压汞灯,本身功率不大,185nm 紫外线只占灯管所耗电能的20%,其效果不显著,只有大功率的紫外线灯才能表现出一定效果。

    在水处理除了应用紫外线灯消毒杀菌之外,还可用到紫外线灯的另外的作用原理。这就是光催化反应。这种原理现已被成功用于空气净化。我们在市场上看到的光催化空气净化器就是用到该原理。市场上,我们可看到两个波长的紫外线灯,一种是254nm,一种是365nm 的紫外线灯,这两种灯现都已成功用于光催化反应的应用中,254nm的紫外线灯也就是通常的杀菌灯,纯化水设备是由汞原子发出的谱线。365nm谱线的灯,通常见到的是采用专用的黑色的透紫外线玻璃;另一种是采用石英玻璃,涂覆365nm的紫光粉,采用石英材料的透光率要高, 但其成本也相应增高。用在水处理,通常选用254nm的紫外线灯做光催化反应,这实际用到了254nm 的双重作用,一是直接杀菌,一是光催化产生羟基矿化降解和杀菌。实验室纯水设备水设备GMP纯化水设备 


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