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水質關鍵因素揭秘:紫外線消毒的殺菌效率

更新時間:2023-09-28      點擊次數:478

       紫外線消毒是通過利用紫外線對微生物進行滅活來凈化水質。紫外線是一種波長在100納米到400納米之間的電磁波,屬于不可見光。根據波長的不同,紫外線可以分為紫外A(315—400nm)、紫外B(280—315nm)、紫外C(200—280nm)和紫外D(100—200nm)。其中,紫外C具有高效殺菌消毒的能力。這是因為紫外C波段的能量可以被微生物的遺傳物質DNA和RNA吸收,當微生物內的DNA和RNA吸收足夠的紫外能量后,核酸鏈(嘧啶)會被打斷并重新排列形成胸腺嘧啶二聚體,從而阻止DNA和RNA的復制,使微生物失去活性,無法進行自我復制再生,從而達到消毒的效果。

以下是影響紫外水消毒效率的主要水質因素:

  1. 紫外透光率:紫外透光率是指紫外光在單位厚度水層中傳播的強度與入射紫外光強度之比,通常以百分數表示。它反映了水體透過紫外光的能力。紫外透光率是影響紫外線消毒系統裝機容量的重要指標。一般來說,紫外透光率越高,所需的紫外設備裝機容量和電耗就越低。水中的離子種類、有機物、膠體、懸浮物等及其濃度都會影響水的紫外透光率。

  2. 懸浮物濃度:懸浮物是指懸浮在水中的固體物質,包括不溶于水的無機物、有機物和微生物等。這些固體物質的數量、大小、結構、密度和化學成分各不相同,它們可以吸收和散射紫外光。大顆粒物中通常還包裹著微生物,這會降低微生物接受到的紫外光強度,從而影響消毒效果。因此,為了達到相同的消毒效果,水中的懸浮物濃度越高,所需的紫外光強度或照射時間就越大。在設計水處理工藝時,需要確保各個處理單元的效果符合國家標準要求,并使水中的懸浮物濃度與消毒標準相匹配,這樣紫外線消毒才能經濟高效地工作。

  3. 顆粒物尺寸:水中顆粒物的大小也是影響紫外線消毒效果的因素。小尺寸的顆粒物容易被紫外光穿透,因此它們對紫外光的阻擋、散射和對微生物的保護作用較弱,使紫外光能夠更容易地滅活微生物,對紫外線消毒的影響較小。而大尺寸的顆粒物對微生物具有保護作用,需要更高的紫外光強度和照射時間。為了提高紫外光的利用率,在實際生產過程中可以通過沉淀或過濾處理去除大顆粒物后再進行消毒處理。

  4. 金屬離子:在污水處理過程中,為了提高處理效果,有時會向某些池塘中投加金屬鹽類,其中一些金屬離子(如鐵離子)會對紫外線消毒產生較大影響。在水處理廠中,常用的混凝劑是鋁鹽或鐵鹽。一般來說,溶解性鋁鹽不會影響紫外線消毒,但水中的鐵離子可以直接吸收紫外光,減弱紫外光在水中的傳播,并可能導致紫外燈管套管結垢,影響紫外光的照射。此外,鐵離子還可以吸附在懸浮物或細菌凝塊上,形成保護膜,阻礙紫外光的穿透,從而不利于紫外光對有害微生物的滅活。因此,在水處理工藝設計時,建議投加鋁鹽。

  5. 工業廢水:工業生產過程中產生的廢水和廢液中含有工業生產用料、中間產物、副產品以及產生的污染物。工業廢水種類繁多,成分復雜,其中一些成分會吸收紫外光或影響紫外光在水中的傳播。在相同的處理水量和消毒標準條件下,含有較高比例工業廢水的情況下,所需的紫外設備裝機功率會更高。

      在進行水消毒設計時,了解以上水質因素對紫外線消毒的影響是非常重要的,這樣才能更好地進行紫外線消毒系統的設計,并實現高效率的使用,幫助用戶實現經濟高效的微生物處理。


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