紫外線是波長介于可見光短波極限與X射線長波段之間的電磁輻射,波長范圍約為400~10nm。根據(jù)波長將紫外線分為4個部分:
A波段(UV-A),波長范圍為400~320nm,又稱為長波紫外線;
B波段‘(UV-B),波長范圍為320~275nm,又稱為中波紫外線;
C波段(UV-C),波長范圍為275~200mn,又稱為短波紫外線;
D波段(UV-D),波長范圍為200~lOnm,又稱為真空紫外線。
研究表明:微生物受到紫外線輻射,吸收了紫外線的能量,實際上是核酸吸收了紫外線的能量。DNA和RNA對波長在240~280nm的紫外線吸收較多,對波長 [#]60nm的吸收達到大值。經(jīng)過紫外線照射后,DNA鏈上的相鄰胸腺嘧啶形成二聚物,阻礙RNA鏈上正確的DNA遺傳代碼復(fù)制,從而起到殺菌作用。如果紫外線強度不夠,未被徹底殺死的細胞在光復(fù)活酶的作用下,連接在一起的胸腺嘧啶二聚體解聚而形成單體,會使DNA恢復(fù)正常功能,或者用未損傷的核苷酸來代替.使DNA恢復(fù)正常的功能和結(jié)構(gòu),實現(xiàn)切割修復(fù)和重組修復(fù)。這稱之為光復(fù)活:因此.經(jīng)過紫外消毒的水,應(yīng)該避免與光長時間的接觸。普通玻璃對紫外線有較強吸收_所以紫外消毒燈使用的光學元件必須采用能透過紫外線的材料,例如石英。
因為紫外光需照透水層才能起消毒作用,故污水中的
懸浮物、濁度、有機物和氨氮都會干擾紫外線的傳播.因此處理水水質(zhì)光傳播系數(shù)越高,紫外線消毒的效果也越好。
紫外消毒有以下優(yōu)點。,
(1)消毒速度快,效率高。紫外消毒能夠非常有效地殺死細菌、病毒、孢子等有害物質(zhì),殺菌具有廣譜性,能去除液氯法難以殺死的芽孢和病毒。
(2)紫外消毒是一個物理過程,同化學消毒相比較,避免了產(chǎn)生、處理、運輸中存在的危險性和腐蝕性。相對來說較為安全。
(3)不產(chǎn)生對人類和水生生命有害的殘留影響。不會像氯氣消毒后會產(chǎn)生二次污染,對水中的生物和環(huán)境也不會造成危害。
(4)紫外消毒操作簡便,對周圍環(huán)境和操作人員相對安全可靠,便于管理,易于實現(xiàn)自動化。
(5)紫外消毒同其他消毒方式相比接觸時間很短.通常在0.5mm以內(nèi),所需空間更小,可以節(jié)省大量土地和土建投資.對于處在市區(qū)的污水處理廠的消毒是非常有利的。據(jù)試驗結(jié)果證實,經(jīng)紫外線照射幾十秒鐘即能殺菌.一般大腸菌群的平均去除率可達98%,細菌總數(shù)的平均去除率為96.
(6)不影響水的物理性貢和化學成分。
紫外消毒有以下缺點:
(1)紫外線劑量不足時將不能有效地殺滅病原體,病原體在光合作用或者“暗修復(fù)”的機制下可能會自我修復(fù)。
(2)水中的生物、礦物質(zhì)、懸浮物等會沉積在紫外燈罩表面,影響殺菌效果,應(yīng)該采取預(yù)防措寵防止紫外燈管結(jié)垢,并且進行定期清洗。
(3)濁度和TSS對紫外線消毒的影響較大,低壓紫外燈的應(yīng)用中,進水的TSS高限制為30mgL.當TSS不高于20mg/L,小于10mg/L時將能達到好的殺菌效果。
(4)消毒g不能保持持續(xù)殺菌能力,同時能耗較大,因此消毒費相對較高。
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