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紫外线杀菌器消毒技术基础知识

编辑:江苏沛德水处理设备有限公司时间:2021-04-19

  紫外线杀菌器消毒技术基础知识

  在水消毒技术领域,紫外线得到了广泛的认可,与传统的化学方法相比,这种方法具有优势。紫外线杀菌是一种完全无污染的技术,对人、动物、水生生物和产品都没有危害,在杀菌消毒过程中也不会产生有害的副产物。在杀菌消毒的持久性方面,该技术对所有微生物都是高效的,包括对氯有极强免疫力的隐孢子虫。

  紫外线杀菌器原理

  紫外线是介于可见光和x射线之间的电磁波谱。200纳米到400纳米的紫外光谱有很强的杀菌作用,峰值在265纳米。这个波长范围的紫外线主要是通过刺穿细胞膜破坏细胞内的脱氧核糖核酸等分子,使微生物无法再复制繁殖,达到消毒的目的。

  紫外线按波长范围可分为四个波段:真空紫外线:40–200nm,紫外线C:200-280 nm,紫外线B:280-315 nm,紫外线A:315-400 nm。

  紫外线灯技术分类

  典型的管道紫外线杀菌器具有紫外线灯管和应时套管。紫外灯固定在应时套筒中,然后整个套筒将固定在圆柱形不锈钢反应室中。这种设计是让待处理的水从一端进入反应器,同时开始处理,整个消毒过程会随着水流流向反应器的另一端。

  紫外线灯按压力可分为低压紫外线灯和中压紫外线灯两类。低压紫外灯可输出单一紫外线(限254nm单波长),中压紫外灯可输出多色紫外线(波长在185~400nm之间)。

  紫外线对微生物的影响

  紫外线杀菌器是通过微生物中的脱氧核糖核酸吸收紫外线来完成的。较大的吸收值分别在200纳米和265纳米的波长,而不是低压灯的254纳米。波长为200nm的紫外光主要被中心脱氧核糖核酸的核糖和磷酸吸收。而波长为265nm的紫外线主要被腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶和胸腺嘧啶(核糖核酸中的尿嘧啶)吸收。胸腺嘧啶二聚体吸收紫外线后,是常见的产物。这种产物是由两个相邻的胸腺嘧啶分子结合而成的。紫外线杀菌的原理是这些二聚体等光化学产物可以阻止DNA的复制和繁殖,从而杀死细胞。

  另外,对于脱氧核糖核酸和核糖核酸,紫外线可以引起细胞内蛋白质、酶等分子的光化学反应。蛋白质的吸收峰约为280纳米,而蛋白质中的肽吸收240纳米以下的紫外线。紫外线对其他不饱和生物分子也有危害,如辅酶、激素、电子载体等。当然,紫外线对分子的影响不仅仅是对DNA和RNA的影响,对真菌、原生动物、藻类等较大的微生物也有影响。虽然紫外线不能像DNA一样穿透这些较大的微生物,但仍然可以通过破坏其他分子杀死细菌。