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1、1 1、概述、概述 紫外线是一种肉眼看不见的光波，存在于光谱紫外线端的外侧， 故称之为紫外线，依据不同的波长范围，被割分为 A、B、C 三种波 段，其中的 C 波段紫外线波长在 240260nm 之间，为最有效的杀菌 波段，波段中之波长最强点是 253.7nm。现代紫外线消毒技术是基于现代防疫学、光学、生物学和物理 化学的基础上，利用特殊设计的高效率，高强度和长寿命的 C 波段 紫外光发生装置，产生的强紫外 C 光照射流水（空气或固体表面）， 当水（空气或固体表面）中的各种细菌、病毒、寄生虫、水藻以及 其它病原体受到一定剂量的紫外 C 光辐射后，其细胞中的 DNA 结构 受到破坏，从而在不使用
2、任何化学药物的情况下杀灭水中的细菌、 病毒，以及其它致病体，达到消毒和净化的目的。 2 2、紫外线的特性、紫外线的特性 （一） 波长 1、 长波段(32004000nm) 2、 中波段(27503200nm) 3、 短波段(18002750nm) 其中，处于 240280nm 区段的紫外线杀菌力较强，而最强的波 长为 250265nm，多以 253.7nm 作为紫外线杀菌的波长。 （二） 传播性质 1、 紫外线进行直线传播 2、 紫外光强度与距离的平方成比例减弱 3、 可被不同的表面反射，穿透力弱 1、广谱性 卫生部 1991 年版消毒技术规范4.12.2 条目-杀菌作用：臭氧是一 种广谱杀菌
3、剂，可杀灭细菌繁殖体和芽胞、病毒、真菌等，并可破 坏肉毒杆菌毒素。臭氧在水中杀菌速度较氯快。根据卫生部规范规 定，实验鉴定的菌种选定为：细菌繁殖体为金黄葡萄菌与大肠杆菌； 细菌芽胞为枯草杆菌黑色变种；真菌为白色念珠菌；病毒为乙型肝 炎表面抗原（HBsAg）。高效性：臭氧杀菌速度是急速的，当浓度超 过一定阈值后，消毒杀菌甚至可以瞬间完成。臭氧水消毒由于有 OH-参与，消毒杀菌更快速有效。 2、高效性 臭氧杀菌速度是急速的，当浓度超过一定阈值后，消毒杀菌甚至可 以瞬间完成。臭氧水消毒由于有 OH-参与，消毒杀菌更快速有效。 3、臭氧不产生残余污染 臭氧利用其强氧化性能消毒，不产生有害生成物，剩余臭
4、氧会自行 分解为氧气，因而不产生残余污染，这是其它化学消毒剂无可比拟 的优点。臭氧气体消毒为常温干式消毒扩散均匀，应用控制简单方 便，经济。 国内外公认的臭氧灭菌消毒的实验数据 臭氧投加浓度 投加时间 病 毒、病原体种类 杀灭效率 10mg/m3 20 分钟 乙型肝炎表面抗原（HBsAg） 99.99% 0.5ppm 5 分钟 甲型流感病毒 99% 0.13mg/L 30 秒 脊髓灰质炎病毒 I 型（PVI） 100% 40g/L 20 秒 大肠杆菌噬菌体 ms2 98% 0.25mg/L 1 分钟 猿轮状病毒 SA-H 和人轮状病毒 2 型 99.60% 4mg/L 3 分钟 艾滋病毒（HI
5、V） 100% 8mg/m3 10 分钟 支原体（Mycoplasma）、衣原体（Chlamydia）等病 原体 99.85% 3 3、紫外线杀菌原理、紫外线杀菌原理 当微生物被紫外线照射时，其细胞的部分氨基酸和核酸吸收紫外 线，产生光化学作用，引起细胞内成分，特别是核酸、原浆蛋白、 酯的化学变化，使细胞质变性，同时空气受紫外线照射后产生微量 臭氧，共同杀菌作用，从而导致微生物的死亡。利用适当波长的紫 外线能够破坏微生物机体细胞中的 DNA(脱氧核糖核酸)或 RNA(核糖 核酸)的分子结构，造成生长性细胞死亡和(或)再生性细胞死亡，达到 杀菌消毒的效果。经试验，紫外线杀菌的有效波长范围可分为四
6、个 不同的波段：UVA（400315nm）、UVB（315280nm）、 UVC（280200nm）和真空紫外线（200100nm）。其中能透过臭 氧保护层和云层到达地球表面的只有 UVA 和 UVB 部分。就杀菌速 度而言，UVC 处于微生物吸收峰范围之内，可在 1s 之内通过破坏微 生物的 DNA 结构杀死病毒和细菌，而 UVA 和 UVB 由于处于微生物 吸收峰范围之外，杀菌速度很慢，硬度计 紫外线清毒器 无负压 无线 网络往往需要数小时才能起到杀菌作用，在实际工程的数秒钟水力 停留（照射）时间内，该部分实际上属于无效紫外部分。真空紫外 光穿透能力极弱，灯管和套管需要采用极高透光率的石英
7、，一般用 半导体行业降解水中的 TOC，不用于杀菌消毒。因此，给排水工程 中所说的紫外光消毒实际上就是指 UVC 消毒。紫外光消毒技术是基 于现代防疫学、医学和光动力学的基础上，利用特殊设计的高效率、 高强度和长寿命的 UVC 波段紫外光照射流水，将水中各种细菌、病 毒、寄生虫、水藻以及其他病原体直接杀死，达到消毒的目的。 研 究表明，紫外线主要是通过对微生物(细菌、病毒、芽孢等病原体) 的辐射损伤和破坏核酸的功能使微生物致死，从而达到消毒的目的。 紫外线对核酸的作用可导致键和链的断裂、股间交联和形成光化产 物等，从而改变了 DNA 的生物活性，使微生物自身不能复制，这种 紫外线损伤也是致死性
8、损伤。 紫外线消毒是一种物理方法，它不向 水中增加任何物质，没有副作用，这是它优于氯化消毒的地方，它 通常与其它物质联合使用，常见的联合工艺有 UV+H2O2、UV+H2O2+O3、UV+TiO2，这样，消毒效果会更好。 DNA 吸收 254nm 处的紫外辐射并传递给染料，而被结合的染料本身 吸收 302nm 和 366nm 的光辐射。这两种情况下，被吸收的能量在可 见光谱红橙区的 590nm 处重新发射出来。由于溴化乙锭-DNA 复合 物的荧光产率比没有结合 DNA 的染料高出 20-30 倍，所以当凝胶中 含有游离的溴化乙锭（0.5ug/ml）时，可以检测到少至 10ng 的 DNA条带。
9、溴化乙锭可以用来检测单链或双链核酸（DNA 或 RNA）。但是 染料对单链核酸的亲和力相对较小，所以其荧光产率也相对较低。 事实上，大多数对单链 DNA 或 RNA 染色的荧光时通过染料结合到 分子内形成较短的链内螺旋产生的。 4 4、工艺特点、工艺特点 1、 优点 （1） 操作简便 （2） 系统价格比其他杀菌系统低 2、 缺点 （1） 只能用于透明液体薄膜的表面系统杀菌 （2） 紫外线必须穿透进入产品，接触到要杀灭的微生物体上， 且施与足够的能量 5 5、操作控制、操作控制 1、 紫外线使微生物失活必需的剂量是由时间和强度来决定 2、 对天然的紫外光、流速、混浊度、产品性质和灯输出需要连 续
10、监控 3、 紫外线的杀菌力，随使用时间增加而减退，一般使用时间达 到额定时间 70时应更换紫外线灯管，以保证杀菌效果。 4、 紫外线的杀菌作用随菌种不同而不同，杀霉菌的照射量要比 杀杆菌大 40 50 倍 5、 紫外线照射通常按相对湿度为 60的基础设计，室内湿度增 加时，照射量应相应增加 6、 紫外线灭菌效果与照射的时间长短有关，这需要通过验证来 确定照射时间 7、 紫外照射灯的安装形式及高度，应根据实际情况，参考使用 说明决定 6 6、应用范围、应用范围 1、 空气和物体表面消毒 2、 透明液体的巴氏消毒 7 7、影响因素、影响因素 1、 产品的透性 2、 反应器的几何结构和功率 3、 紫
11、外线的波长 4、 产品的流经状态 5、 紫外线照射路径长度 8 8、 紫外线杀菌器的应用范围：紫外线杀菌器的应用范围：根据 253.7Ao 波长的紫外线，能破坏微生物 DNA 并致死的原理 而设计的，具有杀菌力强，寿命长、支行稳定可靠等优点，其杀菌 效率99%，进口灯管使用寿命9000 小时，广泛用于： 食品加工工业水体消毒，包括果汁、牛奶、饮料、啤酒、食用 油及各类罐头 、冷饮制品等用水设备。 医院、各类实验室用水消毒，以及高含量致病体废水消毒。 生活用水消毒，包括居民住宅小区、办公大楼、自来水厂、旅馆餐厅等。 生物化学制药，化妆品生产用冷却水消毒。 水产品加工用水净化消毒。 游泳池、水上娱
12、乐设施用水消毒。 海水、淡水育苗养殖（鱼、鳗、虾、贝壳类等）用水消毒。 电子工业用超纯水，等等。 9 9、 紫外线杀菌器的维护、保养：紫外线杀菌器的维护、保养： 紫外线杀菌器使用的最佳条件为：水温：550 相对温 度：不大于 93%（温度 25时）电压：22010V 50Hz 进入处理 设备饮用水的水质，其 1cm 的透射率为 95%100%。如需要处理的 水质低于国家标准时，如色度高于 15 度，浊度高于 5 度，含铁量高 于 0.3 毫克/升，先采用其它净化和过滤等方法，使其净化达标后用 紫外线杀菌设备。 定期检查，确保紫外线灯的正常运行。紫外线灯应持续处于开启 状态，反复开关会严重影响灯
13、管的使用寿命。 定期清洗：根据水质情况，紫外线灯管和石英玻璃套管需要定期 清洗，用酒精棉球或纱布擦试灯管，去除石英玻璃套管上污垢并擦 净，以免影响紫外线的透过率，而影响杀菌效果。 灯管的更换：进口灯管连续使用 9000 小时，或一年之后，应更 换紫外线灯管，以确保高杀菌率。更换灯管时，先将灯管电源插座 拔掉，抽出灯管，再将擦净的新灯管小心地插入杀菌器内，装好密 封圈，检查有无漏水现象，再插上电源。注意勿以手指触及新灯管 的石英玻璃，否则会因污点影响杀菌效果。 预防紫外线辐射：紫外线对细菌有强大的杀伤力，对人体同样有 一定的伤害，启动消毒灯时，应避免对人体直接照射，必要时可使 用防护眼镜，不可直
14、接用眼睛正视光源，以免灼伤眼膜。 紫外线杀菌技术是利用紫外线照射物质，使物体表面的微生物细胞 内核蛋白分子构造发生变化而引起死亡。由于紫外线穿透性差,一般 情况下紫外照射主要用作食品工厂车间、设备、包装材料的表面以 及水杀菌。另外紫外线照射也可以结合其它一些强氧化剂如臭氧、 过氧化氢等处理来进行杀菌。近年来紫外线用于透明液体的杀菌获 得发展，紫外线照射在果蔬汁中的应用也引起了重视。 现代紫外消毒技术是基于现代防疫学、光学、数学、生物学及物 理化学的基础上，利用特殊设计的高效率、高强度和长寿命的 C 波 段紫外光发生装置产生的强紫外 C 光照射流水、空气或固体表面， 当水、空气或固体表面中的各种
15、细菌、病毒、寄生虫、水藻以及其 他病原体受到一定剂量的紫外 C 光辐射后，其细胞中的 DNA 结构 受到破坏（键断裂，或光化学反应，如使 DNA 中 THYMINE 二聚 等），从而在不使用任何化学药物的情况下杀灭细菌、病毒以及其 它致病体。达到了消毒和净化的目的。 1010、紫外线灭菌特点：、紫外线灭菌特点：以光波辐射作用杀菌，光波为直线传播，其 照射强度与距离平方成反比，只有照射到的位置且达到照射标准才有杀菌效果。并且所有紫外灯的杀菌能力随使用时间的增加而减弱。 紫外线灭菌的主要问题在于：它穿透能力小，在紫外线照射不到的 地方，消毒效果不好；其杀菌能力随着使用时间的增加而减小，而 且灯管寿
16、命短，更换过于频繁，运行费用较高。 1111、臭氧杀菌的特点、臭氧杀菌的特点 1 高效、快速 臭氧仅在 1min 内就可以 100杀死细菌、酵母和黑曲霉菌。臭氧 水灭菌消毒不同于一般灭菌、消毒剂，如次氯酸（HOCl 2 ） 、二氧 化氯（ ClO 2 ）的灭菌、消毒是进行性、累积性的，臭氧水灭菌消 毒则急速性的，当臭氧的浓度超过阀值，消毒、杀菌就会瞬时发生。 如清净水中臭氧浓度达 0.40.5ppm 时，在 0.55min 内就可以致死 细菌。 2 安全、可靠 臭氧的分解产物是氧气，不会产生残留污染。另一方面，它作为 气体，扩散性好，浓度均匀，尤其在高湿度环境中，比紫外灯更实 用，而且操作方便，安全可靠。臭氧对人体毫无影响。 3 价格便宜 生产 1 吨 0.51.5ppm 浓度的臭氧水仅需 0.8 元。是世界上最廉价 的消毒灭菌剂。紫外线杀菌器的工作原理
