紫外線技術在水處理中的應用
利用紫外線殺滅水生傳染病菌的優點已經得到廣泛確認。其實,工業界是最早使用這項技術的先驅之一。今天,幾乎所有的工業都將紫外線技術應用到水處理系統中,包括食品和飲料業、制藥業、化妝品業、保健品業、制造業、高技術產業等等。殺菌消毒是紫外線技術在水和廢水領域中的主要應用。與此同時,工業界還將此技術應用在其他許多方面,其中包括消除臭氧、降低總有機碳(TOC)、液體糖消毒、降解氯氣、表面和空氣以及冷卻塔消毒等。本文將對紫外線在工業界的一些用途進行簡要的概述。
殺菌
紫外線殺菌主要是利用254納米波長的紫外線光。此波長的紫外線光,即使是在微量的紫外線投射劑量下,也可以破壞一個細胞的生命核心——DNA,因此阻止細胞再生,喪失再生能力使細菌變得無害,從而達到滅菌的效果。象所有其它紫外線應用技術一樣,這種系統的規模取決于紫外線的強度(照射器的強度和功率)和接觸時間(水、液體、或空氣暴露在紫外線下的時間長短)。
消除臭氧
在工業生產中,臭氧常被用于消毒和凈化水體。但是,由于臭氧有極強的氧化能力,水中剩余的臭氧如果不被去除會有可能對下一流程有所影響,因此,通常臭氧處理過的水在進入主要的工藝流程之前必須將水中剩余臭氧去除掉。254納米波長的紫外線對于破壞剩余臭氧非常有效,它可以把臭氧分解成氧氣。盡管不同的系統所需要的規模不同,但通常來講,一個典型的臭氧消除系統所需的紫外線放射量是一個傳統的滅菌消毒系統的三倍左右。
降低總有機碳量
在很多高技術和實驗室裝置中,有機物會妨礙高純度水的生產。有很多方法可以把有機物從水中清除掉,較常用的方法包括使用活性炭和反滲透。波長較短的紫外線(185納米)也可以有效地降低總有機碳量(值的一提的是這些放射器也產生254納米波長的紫外線,因此可以同時進行消毒)。波長較短的紫外線具有更多的能量,因此能夠分解有機物。紫外線氧化有機的反應過程雖然非常復雜,其主要原理是通過產生氧化能力很強的自由氫氧,將有機物氧化成水和二氧化碳。和臭氧清除系統一樣,這種降解有機碳的紫外線系統的紫外線放射量是傳統消毒系統的三到四倍。
液體糖消毒
大多數食品和飲料廠家都大量地使用液體糖。由于糖是很容易被細菌所利用的食物,因此很容易促成細菌繁殖。另外,液體糖是不透明的,所以很難進行徹底消毒。254納米波長的紫外線可以用來對液體糖產