紫外線水處理技術(shù)可應(yīng)用于食品行業(yè)和制藥用水行業(yè),主要應(yīng)用于消毒、去除余氯和去除抽樣等,紫外線在制藥用水的應(yīng)用得到了國內(nèi)外諸多法規(guī)的認(rèn)可,紫外線可去除余氯,在這個(gè)過程中(紫外線的光化學(xué)分解),自由氯能夠被100%的光分解,紫外線將自由光化學(xué)分解為大約80%的氯離子和20%的氯酸根離子,典型的用于光化學(xué)分解的自由氯的紫外線劑量為標(biāo)準(zhǔn)紫外線消毒劑量的20倍以上,成功去除余氯的關(guān)鍵在于紫外線的劑量,它是紫外線反應(yīng)腔體內(nèi)平均輻照強(qiáng)度和接觸時(shí)間的一個(gè)函數(shù),這個(gè)過程需要考慮紫外線設(shè)備進(jìn)水的余氯濃度(mg/L水平)。典型的市政供水水源的紫外線透光率大約為85%-95%,對(duì)于特定的進(jìn)水脫氯所需的紫外線照射強(qiáng)度還與一下因素有關(guān):
余氯的種類,自由氯或結(jié)合氯、氯氨、進(jìn)水水源的天然有機(jī)物濃度情況、濁度色度和懸浮固體、產(chǎn)水目標(biāo)余氯濃度和進(jìn)水余氯濃度的比值
紫外線處余氯的優(yōu)勢(shì),無需向水中添加有害化學(xué)品,維護(hù)費(fèi)用低,能夠被熱水消毒或臭氧消毒,此外提供了有效的TOC講解。
劣勢(shì),根據(jù)進(jìn)水量,系統(tǒng)可能尺寸較大且占用空間,初始投資成本較高可能高于其他去除余氯的方式。
254nm的紫外線也可以去除臭氧,中壓紫外線已被證明對(duì)原水中的消毒成分-余氯有很好的消毒效果,可用于純化水的預(yù)處理階段,高強(qiáng)度的紫外線單獨(dú)或與其他氧化劑(如過氧化氫)聯(lián)用,已經(jīng)被用來降低再循環(huán)分配系統(tǒng)內(nèi)的TOC水平,有機(jī)物通常轉(zhuǎn)化為二氧化碳,它會(huì)被平衡為碳酸氫鹽,或被不完全氧化為羧酸,它們都可以通過拋光離子交換樹脂輕易去除。需要考慮的的方面包括:紫外線的強(qiáng)度和持續(xù)時(shí)間,燈管輸出紫外強(qiáng)度的衰減,與水接觸的表面會(huì)逐漸形成紫外線的吸收薄膜,不可預(yù)料的對(duì)原水余氯部分光分解,將氯氨光分解后產(chǎn)生氨,偶爾的紫外燈失效,185nm的紫外線使分配系統(tǒng)的電導(dǎo)率升高,管理措施包括:定期的檢查或?qū)ψ贤饩€強(qiáng)度及套管污染進(jìn)行監(jiān)測(cè)并有報(bào)警功能,定期對(duì)套管驚醒清潔,下游余氯監(jiān)測(cè)儀表,定期更換紫外燈管。
波長(zhǎng)為254nm的紫外線燈也可用于分配系統(tǒng)的連續(xù)性消毒,足夠的劑量下,紫外線破壞微生物(細(xì)菌、病毒、真菌等)的DNA結(jié)構(gòu),破壞的DNA結(jié)構(gòu)阻止了微生物的復(fù)制,微生物體內(nèi)都含有DNA和RNA,他們的共同特點(diǎn)是,具有有磷酸二酯按照嘌呤與嘧啶堿基配對(duì)的原則相連的多核苷酸鏈,對(duì)紫外線具有強(qiáng)烈的吸收作用,在265nm出有最大的吸收峰,紫外線的強(qiáng)度、紫外光譜波長(zhǎng)和輻射時(shí)間是紫外消毒效果的決定因素,但紫外燈必須根據(jù)水處理的流量進(jìn)行適當(dāng)?shù)倪x型,紫外燈能高效滅活流經(jīng)其腔體的微生物,但他不能被用來直接控制其自身上游或下游的微生物,不過把紫外消毒和傳統(tǒng)的熱消毒或化學(xué)消毒聯(lián)用時(shí),它是非常有效的,并能延長(zhǎng)消毒周期和間隔時(shí)間。
任何情況下,以下三個(gè)關(guān)鍵因素將決定于紫外線設(shè)備是否能夠達(dá)到所需要的劑量:
水的紫外線穿透率、燈管的輸出效率、紫外線腔體內(nèi)的水力學(xué)因素及流速
顏色、濁度、微粒和有機(jī)雜質(zhì)會(huì)降低水對(duì)紫外線的穿透率,并降低對(duì)病原微生物的消毒效果,同樣的燈管不會(huì)均勻的衰減,水可能將套管外表面污染從而使紫外線無法照射到一些微生物。不同的腔體水力學(xué)設(shè)計(jì)或流量太高、太低都可能會(huì)導(dǎo)致不均衡的劑量分布并是腔體內(nèi)某些部位得不到足夠的消毒。
其他重要的影響因素包括:紫外線反應(yīng)器的幾何形狀、功率紫外線燈管的波長(zhǎng)、紫外線的路徑長(zhǎng)度,紫外線的路徑長(zhǎng)度越大,則有更大的機(jī)會(huì)接觸到微生物并使其失活,當(dāng)水流經(jīng)腔體時(shí),紫外線會(huì)瞬間對(duì)其消毒,但它不具有持續(xù)消毒的能力。采用抽樣消毒是,宜采用紫外線照射去除臭氧。
來源:藥研技術(shù)匯
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