仁創(chuàng)食品飲料消毒管道式紫外線消毒器
一、紫外線消毒器應(yīng)用中的一般常識(shí)
1、紫外線消毒器在水處理領(lǐng)域有廣泛的用途。
水處理(water treatment)從處理對(duì)象分,它包括廢水處理、城市供水處理、飲用水處理、純凈水處理、養(yǎng)殖場(chǎng)水處理;從原理上分,有消毒、殺菌、光分解降解及其它光化反應(yīng);從使用紫外線消毒器的方法來(lái)分,有直接把燈放入水中,稱(chēng)為浸沒(méi)式;紫外線燈放入套管里使用,稱(chēng)為過(guò)流式紫外線消毒器。(目前主要采用的是過(guò)流式的方法。)
紫外線消毒器在水處理主要應(yīng)用它的殺菌功能,比如過(guò)流式的設(shè)備工作原理是這樣的:經(jīng)水泵產(chǎn)生壓力的一定流速的水流流過(guò)能透紫外的石英套管外圍,紫外線燈產(chǎn)生的254nm紫外線對(duì)水進(jìn)行消毒、殺菌。其特點(diǎn)是水流流速很快,一般在石英外套流過(guò)的時(shí)間為不超過(guò)1秒,因此要求殺菌燈的紫外線強(qiáng)度是很高的,一般要求在表面強(qiáng)度超過(guò)要產(chǎn)生如此高的紫外線強(qiáng)度,需選用高強(qiáng)度大功率的紫外線殺菌燈。如果仍然想通過(guò)延長(zhǎng)時(shí)間來(lái)提高消毒效果,那么一般選用較長(zhǎng)的燈,做較長(zhǎng)的設(shè)備,或在不銹鋼外壁上處理成渦流旋轉(zhuǎn)式結(jié)構(gòu),來(lái)延長(zhǎng)水流過(guò)的時(shí)間。
對(duì)于高檔產(chǎn)品,過(guò)流式消毒方法不僅要配較復(fù)雜的結(jié)構(gòu);還有復(fù)雜的控制系統(tǒng),如紫外線強(qiáng)度監(jiān)測(cè)系統(tǒng),水溫監(jiān)測(cè)系統(tǒng),消毒時(shí)間累積,紫外線燈監(jiān)控、故障報(bào)警、自動(dòng)聲光報(bào)警等系統(tǒng)。此外,過(guò)流式設(shè)備對(duì)環(huán)境與處理對(duì)象也有要求,如水的溫度、水的透明度對(duì)消毒效果有很大的影響。紫外線殺菌燈工作時(shí)表面溫度為40℃,溫度過(guò)高或過(guò)低都會(huì)影響紫外線輸出效果;水的透明度越差,紫外線越易被吸收,利用率就越低。
與過(guò)流式紫外線消毒器相比,浸沒(méi)式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。紫外線殺菌燈直接放在水中,這種方法可用于流動(dòng)的動(dòng)態(tài)水,也可用于靜態(tài)水。這種處理方法要注意燈管有可能由于意外情況發(fā)生破裂;長(zhǎng)時(shí)間處理,燈管表面會(huì)被水中藻類(lèi)等污染物覆蓋,將嚴(yán)重影響紫外線透出。對(duì)不同對(duì)象的水體進(jìn)行消毒,主要要了解水質(zhì)變動(dòng)情況和水對(duì)紫外線的透過(guò)率。在水處理,除消毒殺菌外,紫外線燈還用于光催化反應(yīng),但目前只停留在試驗(yàn)室研究階段。
2、紫外線消毒器產(chǎn)品的一般設(shè)計(jì)
對(duì)設(shè)備的設(shè)計(jì),除了相關(guān)結(jié)構(gòu)和電控部份設(shè)計(jì)之外,一項(xiàng)重要指標(biāo)是消毒效果,消毒效果我們一般用紫外線輻照劑量來(lái)衡量,即254nm紫外線輻照強(qiáng)度×照射時(shí)間。輻照強(qiáng)度可以根據(jù)外套管離燈管表面距離來(lái)測(cè)試強(qiáng)度,處理時(shí)間要根據(jù)水流量、水壓力、進(jìn)水管尺寸來(lái)定,也可實(shí)測(cè)。理論上,照射劑量要達(dá)到30000uw.s/cm2,劑量越高,對(duì)細(xì)菌殺滅率越高。
實(shí)際上,照射劑量在系統(tǒng)工作時(shí)是很難測(cè)試的,主要是水體在設(shè)備中流過(guò)的時(shí)間往往難以估計(jì)和測(cè)試(這還和設(shè)備內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有關(guān)),所以通常用水流量和紫外線燈功率的比例關(guān)系來(lái)衡量消毒效果。
水流量一定,則需要一定總功率的紫外線消毒器,但總功率一定,還有多種選擇方案。如果選擇總功率600瓦的紫外線燈,可選擇30只20瓦的燈,也可選擇20只30瓦的燈,還可選擇6只100瓦的燈等。即使單只燈功率一定了,燈的長(zhǎng)度還不一定。可選擇較短的高強(qiáng)度燈,也可選擇較長(zhǎng)的高效率燈。具體設(shè)計(jì)時(shí),考慮設(shè)備的長(zhǎng)度、體積,如果允許設(shè)備長(zhǎng),不能太大,則采用細(xì)長(zhǎng)的燈,這樣支數(shù)相應(yīng)減少,內(nèi)腔空腔可縮小。相反,設(shè)備設(shè)計(jì)不能長(zhǎng),可大的,則選用紫外線燈管時(shí),宜采用較小功率,支數(shù)較多的。對(duì)于選擇支數(shù)較少紫外線燈時(shí)流過(guò)石英外套管的水層厚度要厚,紫外線在水中比在空氣中更容易衰減,它的衰減系數(shù)比可見(jiàn)光在水中的衰減要大得多。只能允許水層厚度在1cm左右,如果更厚,則需浪費(fèi)更多的紫外線來(lái)達(dá)到相同的消毒效果。即紫外線燈應(yīng)用效率會(huì)降低。
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