紫外線消毒原理
水的紫外線消毒，是通過紫外線對水的照射進行的。紫外線按波長范圍分為A、B、C三個波段和真空紫外線，A波段320nm～400nm，B波段275nm～320nm，C波段200nm～275nm，真空紫外線100nm～200nm。水消毒用的是C波段紫外線。 光量子理論認為，光是物質運行的一種特殊形式。是一粒粒不連接的粒子流。每一粒波長253.7nm的紫外線光子具有4.9eV的能量。當紫外線照射到微生物時，便發(fā)生能量的傳遞和積累，積累結果造成微生物的滅活，從而達到消毒的目的。
生命科學揭示了核酸是一切生命體的基本物質和生命基礎。微生物體受到紫外線照射，吸取了紫外線的能量，實質是核酸對紫外線能量的吸收。核酸分為核糖核酸(RNA)和脫氧核糖核酸(DNA)兩大類，其共同點是由磷酸二脂鍵按嘌呤與嘧啶堿基配對的原則而連接起來的多核苷酸鏈。
通常，水消毒用的紫外線燈的中心輻射波長是253.7nm。顯然，紫外線的殺菌效果取決于紫外線的輻射強度和照射時間的乘積，即輻照劑量
在飲用水紫外線消毒的實際應用中，考慮到消毒器的構造結構、水流分布、燈管使用過程中輻射強度的變化、進水水質、電源特性、環(huán)境條件，以及必要的安全系數(shù)，消毒器內最初的紫外線輻射強度和所能提供的輻射劑量應留有余量。
消毒器的結構與部件
飲用水紫外線消毒按水流狀態(tài)分為敞開重力式和封閉壓力式。目前使用的以封閉壓力式居多。
封閉式飲用水紫外線消毒器具用金屬圓筒把消毒燈管和被消毒的水封閉起來。筒體用不銹鋼或鋁制造，其內壁多做拋光處理，以提高對紫外線的反射能力，增強筒體內的紫外線輻射強度。有的消毒器還在筒內加裝了導流板，改變水流的運行狀態(tài)，避免水流死角。消毒器必須設有進水、出水和泄水管路，進水管上應設流量指示儀表，為簡化消毒器的構造，也可以將泄水管和流量儀表安裝在與消毒器相連的管路上。消毒器的醒目位置應設有燈管點燃指示、點燃計時指示或紫外線強度指示儀表。
紫外線燈管是飲用水紫外線消毒器的核心部件，作用是把電能轉化為紫外線的光能。燈管內充有惰性氣體和汞蒸氣，低壓紫外線燈管殼中的汞蒸氣壓力為0.8Pa。管殼用一種能有效吸收200nm以下致臭氧紫外線輻射的石英玻璃制造。管殼摻雜的石英玻璃對200nm以下紫外線有吸收能力，減少了紫外線燈管在使用過程中散發(fā)到空氣中的臭氧量。
臭氧對人有一定的危害，建議飲用水紫外線消毒器使用低臭氧紫外線燈，低臭氧紫外線燈的臭氧產量很低，小于1mg/h，正常點燃1h后，距燈管正中法線距離1m處采樣的臭氧濃度，用碘化鉀法測定低于0.3mg/m3。
單燈管的消毒器內設一只燈管，燈管位于筒體斷面的中央。多燈管的消毒器中燈管的布置原則，是使筒體斷面內各點具有大體相同的紫外線輻射強度。燈管的石英套管，透紫率不應小于80%，工作壓力0.45MPa，試驗壓力0.68MPa。
為了提高飲用水紫外線消毒器設備的總出水量，可以采用多個單筒體的串聯(lián)與并聯(lián)組合方式。實踐證明，輻照劑照明相同時，兩種組合方式的消毒效果無明顯差別。飲用水紫外線消毒器系列產品的規(guī)格，建議采用1、4、8、15、20、30、40、50 m3/h。在額定的流量下應達到殺菌必須的輻照劑量。
消毒器選用的其他低壓電器產品應符合各自的產品技術要求。低壓紫外線燈的啟動電流與普通日光燈相同，其選用的鎮(zhèn)流器對燈管的工作狀況影響很大，并消耗電能。產品標記均為40W、220V、50Hz，而內阻分別為40Ω和37Ω的兩只鎮(zhèn)流器，分別配用5只30W的紫外線燈，測定距燈管中心1m外的紫外線輻射強度，后面一組的值高出前一組18μW/cm2～30μW/cm2。選用的鎮(zhèn)流器應符合GB2313標準，選用的啟輝器應符合ZBK 74 005標準。
