小型节能饮用水紫外线消毒器的研究

紫外线应用于饮用水杀菌有安全、杀菌广谱、不改变水的嗅味，无有害副产物，设备维护简单方便，费用低廉等特点，因而越来越受到各国的重视。中小型饮用水紫外线消毒器是饮用水紫外线消毒行业里蓬勃发展的一枝，其受欢迎的主要原因是：

紫外线饮用水消毒可以在供水管网的末端或者用户家中用中小型紫外线消毒器对即将饮用的水进行消毒；

此外，有些地区的人们还习惯于从湖泊，江河或水井中直接汲取地表水作为饮用水，如果能对这些水在饮用前消毒，将更有利于人的健康。目前，商用中小型消毒器种类繁多，技术成熟，但其结构不利于紫外能量的充分利用，造成能量浪费。

本文针对这个弊端，以实际应用为着眼点，着力于节能型中小型饮用水紫外线消毒器的研发，主要做了以下工作： 

对已有的节能型环形灯管紫外线消毒器从结构上进行改进设计，加工制作了半圆形灯管消毒器。

对该消毒器内的紫外强度进行了计算和分析，得出其内部紫外强度分布较均匀的结论，有利于能量的利用，应有节能效果。

对该消毒器的杀菌能力进行了模拟计算，并对消毒器的实际消毒能力进行实验测试，证明该消毒器利用紫外能量的能力是用于比较的商用消毒器的1.94倍，有节能效果。 完成抛物线反光罩消毒器的理论分析和设计。

对该消毒器内的紫外强度也进行了计算和分析，计算结果说明其内部紫外强度分布较均匀，有利于节能。对该消毒器的杀菌能力进行了模拟计算，结果显示水流在该消毒器内获得的紫外剂量也较均匀。

对消毒器的实际消毒能力进行实验测试，证明该消毒器利用紫外能量的能力是用于比较的商用消毒器的1.89倍，有节能效果，而且实验结果显示该消毒器还应有进一步的节能潜力，更换额定功率低的紫外线灯管再对消毒器进行研究更合理。

此外，通过观察实验现象和分析结果，总结出饮用水紫外线消毒器实验的一些特点和规律，主要有：对于结构一定的消毒器，当消毒器的实验流量和消毒器的杀菌能力相匹配时，流量是决定消毒器杀菌率的zui主要因素；当实验流量相应于消毒器的消毒能力相对较小时，细菌学实验细菌计数精度的影响上升为影响杀菌率的主要因素。因此，为得到稳定的实验结果，应在*种情形下进行饮用水紫外线消毒器的实验研究。 

紫外线消毒器能产生全波段的紫外线，不仅有良好的消毒效果，还具备降解游泳池水中的化合氯（氯胺）和三卤甲烷等附属作用，能有效提高游泳池水质；而且具备低能耗、低成本、无二次污染、对环境无害等优点，是替代传统氯消毒的理想工艺之一。

对比于传统的氯消毒，紫外线有许多无法媲美的优点：

1）强杀菌性。杀菌效率高、杀菌速度快，对常见的细菌、病毒的杀灭作用一般在几秒的时间内即可完成。

2）杀菌的广谱性高。对所有的细菌和病毒都能杀灭，能够*灭活抗氯性微生物组织，例如嗜肺军团菌、大肠杆菌、假单胞菌、隐孢子虫、阿米巴虫和细菌等，紫外线通过破坏这些微生物的DNA和DNA修复酶来达到灭活效果。

3）在消毒过程中不会产生有毒及有害副产物，不改变被消毒水的成分和性质，对水体和周围环境不产生二次污染；降低氯的投放量，降低余氯，使泳池水中的氯含量降低，减少了消毒副产品，令泳池环境更健康。

4）紫外线具备降解化合氯的能力，包括一氯胺、二氯胺、三氯胺等，这样有效杜绝了致癌物质三卤甲烷（THMs）的产生，杜绝了化合氯对人体的影响。在减少泳池中刺鼻气味的同时，有效的改善了游泳者嬉戏和运动环境，并且大大提升了泳池工作人员的工作环境。

5）紫外线消毒技术占地面积小、运行安全、可靠、维修简单、费用低。可见，紫外线消毒具有率杀菌、广谱性杀菌、无污染、运行安全可靠等优点，并且不会形成有毒副产物，因而目前工程应用也越来越多。

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