紫外线消毒水处理技术解析
紫外线技术在当代水处理领域的广泛应用：
在全球范围内，紫外线技术正日益被广泛采纳，融入各类水处理系统中——AdamDonnellan
广泛认可的是，紫外线在消灭水体中病原微生物方面的zhuoyue效能。事实上，工业界是早探索并应用这项技术的先驱之一。现如今，几乎所有行业都已将紫外线技术融入其水处理体系，涵盖食品饮料、制药、化妆品、保健品、制造业、高科技产业等众多领域。在水与废水处理领域，紫外线技术的主要职能是杀菌消毒。工业界还将其运用于消除臭氧、减少总有机碳（TOC）、液体糖消毒、降解氯气、以及表面和空气消毒、冷却塔消毒等多方面。本文将对紫外线在工业应用中的若干关键用途进行详尽阐述。
灭菌之术
紫外线消毒主要依赖于254纳米波长的紫外线光。该波长的紫外线光在极低的照射剂量下，也能破坏细胞的核心——DNA，从而阻挠细胞再生，使其变得无害，实现消毒目的。与所有紫外线技术相似，消毒系统的规模取决于紫外线强度（照射器的强度与功率）以及接触时间（水、液体或空气暴露于紫外线下的时长）。
臭氧消解
在工业生产过程中，臭氧常被用作水体的消毒剂和净化剂。由于其强烈的氧化性，水中残留的臭氧若未被清除，可能会对后续流程产生影响。经过臭氧处理的水在进入主要工艺前，必须移除剩余的臭氧。254纳米波长的紫外线在分解残留臭氧方面极为高效，能将其转化为氧气。一般而言，一个典型的臭氧消解系统所需的紫外线辐射量，大约是传统消毒系统的三倍。
降低总有机碳含量
在高技术和实验室设备中，有机物质常常阻碍高纯度水的生产。有多种方法可以去除水中的有机物，如使用活性炭和反渗透，但波长较短的紫外线（185纳米）也能有效降低总有机碳含量（值得一提的是，这些放射器产生254纳米波长的紫外线，可以完成消毒）。短波长紫外线能量更高，能够分解有机物质。紫外线氧化有机物的反应过程复杂，但其核心原理是通过生成强氧化性的自由氢氧，将有机物氧化为水和二氧化碳。与臭氧消解系统类似，这种降解有机碳的紫外线系统所需的紫外线辐射量，是传统消毒系统的三到四倍。
液体糖消毒
众多食品和饮料生产商大量使用液体糖。由于糖是细菌生长的理想食物来源，液体糖易成为细菌繁殖的温床。由于液体糖不透明，彻底消毒变得异常困难。254纳米波长的紫外线被用于液体糖产品的消毒。为了补偿液体粘稠度和颜色导致的能量损失，许多紫外线发射器需要紧密排列，形成所谓的“薄膜”反应器。这种紧凑的放射器组合能够提供所需的超高紫外线辐射量，从而有效消毒液体糖。其紫外线能量输出大约是传统消毒系统的七到十倍。
降解残留氯
在市政水处理和供水系统中，加氯消毒是必不可少的。但在工业生产中，为了避免对产品造成不良影响，去除水中的余氯常常是必要的前处理步骤。消除余氯的基本方法包括活性炭床和化学处理。活性炭处理需要不断再生，且常遇到细菌滋生的问题。185纳米和254纳米波长的紫外线均已被证实能够有效破坏余氯和氯胺的化学键。该方法需要巨大的紫外线能量，但其优点在于无需向水中添加任何化学物质，无需储存化学品，易于维护，并且具有杀菌和去除有机物的功能。
表面与空气消毒
紫外线在空气消毒中的应用与水消毒同样历史悠久。空气消毒设备广泛应用于医院、诊所和净化室。如今，工厂、办公室和家庭也开始采用空气消毒设备。
空气消毒的原理与水消毒相同。通常，紫外线灯安装在空气管道内、空调盘管前端，或固定在墙上的支架上。当空气流过时，其中的微生物被杀死，变得无害。表面消毒的原理亦如此。在食品和饮料生产中，产品通过表面消毒设备进行消毒。
冷却塔消毒
为了降低杀菌剂成本（采购、储存、保险）以及化学处理对健康的潜在危害，紫外线系统可安装在冷却塔的水循环中，以实现杀菌目的。与过滤器配合使用时，紫外线可以有效控制冷却塔中微生物的生长。冷却塔中仍需保留一定浓度的杀菌剂，但使用紫外线可以大幅减少其使用量。