新一代紫外线消毒技术及紫外线消毒器的特点

 引言

近20年以来,紫外线消毒技术及紫外线消毒器市场发展很快。紫外线消毒技术能够满足工业和水处理行业的节能降耗的要求,、低成本,对环境无害。随着紫外线消毒技术及紫外线消毒器设备在水厂中广泛的应用,*每天有超过三十亿升水的处理量,这证明了紫外线技术已经不再是一种“新兴"技术,而是一项被工程师广泛采用的用于保护人类健康的技术。

几乎所有紫外线技术企业,如博生(Ber-son),海诺威(Hanovia),特洁安(Trojan)和威德高(Wedeco),他们都隶属于一些综合性的产业、财务集团,例如豪迈(Halma),丹纳赫(Danaher)和飞力(ITT)。这些集团在稳定市场的同时,能提供专业的产品系列,这就意味着这些子公司必须产生或保持利润,由此证实前期并购投资的正确性。相应的紫外线标准的制定和新型紫外线消毒器反应器设计的认证标准都表明该技术将转变为主流应用技术。在过去20年,紫外线消毒设备实现了两位数的销售增长,*紫外线消毒设备产品总的年销售额很快将超过40亿人民币(约5.5亿美元)。

 新一代紫外线消毒技术及新一代紫外线消毒器的特点

利用流体力学软件建模的方法,大大提高了商对产品质量和产品性能的控制能力,使他们对自己的产品更有信心。紫外线消毒器系统的选型也不再神秘,因为商能与设计师共同合作,zui终能更加地预计在不同水质和流速条件下的处理级别和能力。紫外线消毒设备商们很快就能利用该工具来优化紫外线消毒器反应器内的紫外线剂量,同时减小能耗。在商开发和改良反应器之后,他们采用一系列的认证协议来验证设计,如欧洲的DVGW和NORM认证(饮用水),以及NWRI认证(废水),美国的USE-PA认证。在今后几年内,市场将会出现性能更为优化的反应器。

传统紫外线技术及紫外线消毒器设备也会得到进一步的改进。中压灯及其中压紫外线消毒器会在效率、寿命和功率方面得到提高,与石英套管的有机结合可使灯管寿命超过12000h。这种技术结构紧凑、占地面积小,特别是在需要改建翻新或要求对适应套管自动清洗时,会受到设计师和使用者们的青睐。低压高强灯管的输出功率也会进一步提高,将能达到1kW,这样会大大降低系统的占地面积和简化维护工作。对于低压紫外线消毒器而言,灯管的布置是一个相当重要的问题,因为一套低压紫外线消毒器设备需要使用上千根的低压紫外线灯管。

新的紫外线光源,如发光二极管(LED)被称为未来技术。LED的优点在于它们能将所有的电能集中到260～262nm之间,并且具有很高的功效和很长的使用寿命(据报道超过100000h),因为自身的点光源,所以它们不会受到传统圆柱形设计的局限。这项颇具前景的技术也存在着在灯管功率驱动上的缺陷,因此这项技术还停留于概念阶段。其他灯管类型中,例如激态分子灯,它的优点在于无汞,不需要预热,但目前此项技术仍受到功效低和整流器成本高的限制。而且,激态分子灯常常比它们要替代的产品更具毒性。

紫外线强度感应器也在过去的十年中得到了很大提升,现在已经有了稳定可靠、的杀菌感应器以及一个完善的认证体系。另外,感应器、流量表和其他监控设备的数据可以帮助商改善控制系统和优化设备的性能。他们也可以通过操作平台与控制中心的操作人员进行。越来越多的微生物D10值被人们所了解,并且这个列表随时都在更新。zui显著的是,研究已确认了紫外线消毒器只要很低剂量的紫外线就能消灭隐孢子虫(Cryptosporidium)和贾第鞭毛虫(Giardia),但是也发现了几种具有*D10值的病毒。随着紫外线技术应用的更新,会有更多的微生物被加进到现有的D10值列表中。

复活反应是紫外线技术领域内的一个重要关注点———一些微生物在其DNA受紫外线照射后可以作用于受损部分并完成修复过程。DNA的修复过程可能发生在封闭(暗)的系统中,也可能发生在有光的开放系统中(光复活反应)。紫外线剂量和紫外线灯的类型能决定复活反应是否能进行,低压(单一波长)紫外线灯会比中压(多波长)紫外线灯更易产生光复活，也就是说低压紫外线消毒器比中压紫外线消毒器光复活现象更严重。在光复活领域需要进行更多的研究努力,在今后5年中很可能会有新的进展。

还有大量关于紫外线消毒的研究正在进行中,尤其是如何去除水中以下常见的物质,比如氯,溴化物,硝酸盐,臭氧,自然有机物和铁。普通的紫外线消毒剂量不能明显去除以上物质。对更多的水中外来元素的研究也在进行中。