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紫外线杀菌灯在水处理应用中的技术难点

来源：  时间：2015-12-01 21:16:03

紫外线杀菌灯在水处理应用中的技术难点
1、 结构和控制
　　----在水处理主要用到紫外线灯的消毒杀菌功能，这种基本原理和方法在数十年就已被人发现。在欧美，紫外线消毒技术已是一种普及的技术。在我国，九十年代开始引进该技术。十年来，这种技术做为一种高科技产品被努力地推向市场。然而，到目前为止，紫外线消毒产品还远未在水处理应用中普及。
　　----没有普及化的重要原因之一，国内生产的紫外线杀菌灯质量（主要是寿命）不过关。在水处理行业。由于设备一般都是24小时运转，灯的寿命要求高。而国内生产的紫外线灯一般也就是1000-2000小时，而且可靠性不高，易出故障。如果用于空气消毒，坏一只灯可随时更换；而在水处理设备里，如果坏一只灯，要影响到整个设备、系统，还可能影响其他供水系统和用户。可以说是安全质量事故。因此，紫外线杀菌灯的寿命和可靠性尤其重要。
　　----第二个原因是产品的结构和控制系统的设计不过关。以家用饮水机为例。据卫生部门的检测，通过饮水机放出的水，大多数都是细菌严重超标，一些名牌厂家的都是如此。细菌产生的主要原因就是饮水机内部长期不清洗而滋养了细菌。数年前，有人想把紫外线灯用到饮水机上，对系统环境和水进行消毒和保洁。可到现在，市场上也没看到饮水机用上紫外线灯。
　　----造成这种现象主要是遇到结构设计上的难题。紫外线在水中的穿透力很差，一般仅适合于10cm以内厚度的静态水层，随水层厚度增加，紫外线强度将大幅度衰减。因此紫外线对水消毒最适合薄层动态水。而普通的桶装饮水机中的水流入到内胆中是静态，而且储存时间无法确定，有可能只停留几秒种（连续接水饮用），也有可能停留较长时间。这就在时间控制上也增加了难度。
　　----有人想到，饮水机主要存在的是二次污染，不是桶装水带入的细菌，只要让内胆中的水不受二次污染就可以保持清洁。没有必要达到紫外线消毒杀菌的剂量。但是，桶装水不合格的报道我们经常见到。显然，仅仅是对内腔进行消毒显然是不够的！
2、光催化反应
　　----光催化氧化反应机理很复杂。一些纳米材料如TiO2粉体复合光催化剂，被紫外线照射后，会产生电子空穴对。空穴有很强的扑获电子的能力，遇到水分子后，水分子被夺去电子形成羟基（-OH），羟基有很强的化学活性，它能破坏有机物的化学键，达到旷化分解有机污染物的目的。
　　----与其他的新技术、新方法一样，光催化有他的新颖、实用的一面，也有其局限性的一面。从目前的国内外的研究和一般客户的应用情况看，光催化有其以下的局限性：
　　 ----1、光催化不管用在空气还是用在水里，其光解的作用效率是有限的 。不能夸大他的作用。它只能处理杂质含量很低的空气和溶液，而且处理时间较长。比如空气净化，只能用于污染气体（如家居室内）较轻的环境，而不能用于如废气、废水等的净化。----2、光催化作用只能局限于光触媒表面附近。也就是说，杂质分子或离子只能经过光触媒表面才能被降解。因为光催化产生的活性离子羟基从产生到消亡的时间非常短，（小于10-6秒），他既不能在水中  游泳 ，也不能在空中 飞舞 。而象紫外线可以穿透一定水层（尽管它在水中衰减严重），臭氧、氯气可以溶解在水里，随水漂流，作用时间可达数十分钟。----3、光催化活性易受外界因素影响。如水中某些离子对光催化分解有促进作用，也有些离子或分子对光催化有中毒 作用。空气中的湿度对光催化效果也有影响。还有一点：必需有水分子光催化才能进行。在仪器设备工作过程中，光催化实际效果往往难以实测和加以判断。消费者难以通过感性认识来感触高科技的魅力！
　　----２、无法测定 光解因子 。以消毒杀菌为例，《消毒技术规范》介绍有生物灭菌试验方法。（这种试 验方法程序复杂，成本较高，一般只有市级防疫部门试验室才有条件做。）通常情况，我们可测试消毒因子。如紫外线消毒，我们可测试 254nm紫外线强度，化学消毒可测试化学因子如环氧乙烷、臭氧的浓度，而光催化反应，目前无法测试所谓因子 ，如羟基（-OH）浓度就无法测试，原因是一其存在时间很短，二也无恰当方法测试。是  摸不着、看不见 的东西。
　　----正视其局限性，才能有针对性的进行相关试验，实施技术突破。我们在这方面研究取得了相应成果。
　　----我公司通过大量试验，掌握了光催化反应的基本试验数据，研究成果正在推向产业化。我公司和一些企业合作已把光催化用于空气、水的净化，还成功把其他催化反应和光催化结合用于实践。在光触媒的选用、涂覆，提高反应效率，反应器结构的制造，紫外线灯规格选用有较丰富的经验。我们充分发挥了光催化的优越性，突破了其局限性，是光催化产业化应用的典范。
　　----我公司把取得的成果愿意与广大想利用光催化反应制造各种产品的厂家共同分享--其实我们早已这样做。我们不仅为你提供优质、合适的紫外线灯产品，提供可靠的试验数据，也为你的结构设计出谋划策，直到产品成功！