水处理紫外线杀菌灯浸没式与过流式应用

紫外线杀菌灯在水处理主要应用它的杀菌功能，从使用紫外线杀菌灯的方法来分，有直接把灯放入水中，称 为浸没式；紫外线灯放入套管里使用，称为过流式。比如过流式的设备工作原理是这样的：经水泵产生压力 的一定流速的水流流过能透紫外的石英套管外围，紫外线灯产生的254nm紫外线对水进行消毒、杀菌。其特点是水流流速很快，一般在石英外套管流过的时间为不超过1秒，因此要求杀菌灯的紫外线强度是很高的，一般要求在表面强度超过300o0 w／cm2。要产生如此高的紫外线强度，需选用高强度大功率的紫外线杀菌灯。

如果仍然想通过延长时间来提高消毒效果，那么一般选用较长的灯，做较长的设备，或在不锈钢外壁上处理成涡流旋转式结构，来延长水流过的时间。过流式设备对环境与处理对象也有要求，如水的温度 、水 的透明度对消毒效果有很大的影响。紫外线杀菌灯工作时表面最佳温度为40摄氏度，温度过高或过低都会影响紫外线输出效果；水的透明度越差，紫外线越易被吸收，利用率就越低。与过流式相比，浸没式结构简单。紫外线杀菌灯直接放在水中，这种方法可用于流动的动态水 ，也可用于静态水。这种处理方法要注意灯管有可能由于意外情况发生破裂 ；长时间处理 ，灯管表面会被水中藻类等污染物覆盖 ，将严重影响紫外线透出 。

在水处理中 ，尤其在废水处理中 ，应用高强度的紫外线灯是很有必要的。 因为如果使用较多数量的紫外线灯 ，那么镇流器数量也多 ，线路更复杂 ，控制部分也更复杂 ，往往坏一只灯 ，就要停机更换 ，检修 。 

而灯和镇流器使用数量越多 ，坏掉一只的概率也就越大。在传统的紫外线灯中 ，功率一般只能做到几十瓦 ，如传统规格40瓦 、30瓦。如果用到大流量水处理 ，总功率需几千瓦 ，紫外线灯的数量要用到数十只到上百 只 ，设备庞大 ，控制线路也很复杂。 当用大功率的紫外线灯 ，如300瓦，那么，灯和镇流器数量将会大大减少，可简化设备 ，提高设备安全可靠性 ， 降低设备的故障发生率。

高强度的紫外线灯在水处理中使用 ，可分别选择有臭氧和无臭氧灯。所谓有臭氧灯 ，指这种灯能透185m谱线(汞的特征谱线)， 这种谱线在空气中能电离空气产生臭氧。据国外的试验研究 ，185nm的紫外线在水中能产生光化反应 ， 即电离H2O产 生 一OH(羟基 )，一OH有很强的氧化性 ，可矿化分解水中的有机物 ，降低 TOC。但是一般的低压汞灯 ，本身功率不大 ，185nm紫外线只占灯管所耗电能的20％ ，其效果不显著 ，只有大功率的紫外线灯才能表现出一定效果 。

在水处理除了应用紫外线灯消毒杀菌之外 ，还可用到紫外线灯的另外的作用原理 。这就是光催化反应 。这种原理现已被成功用于空气净化 。我们在市场上看到的光催化空气净化器就是用到该原理。

目前 ，光催化活性较好的是Ti02。理论上波长小于387nm的紫外线都能对Ti02激化而产生羟基而起到催化氧化的作用。市场上 ，我们可看到两个波长的紫外线灯 ，一种是254nm，另一种是365nm的紫外线灯 ，这两种灯现都已成功用于光催化反应的应用中， 254nm的紫外线灯也就是通常的杀菌灯 ，是由汞原子发出的谱线。365nm谱线的灯，通常见到的是采用专用的黑色的透紫外线玻璃 ；另一种是采用石英玻璃 ，涂覆 365nm的紫光粉 ，采用石英材料的透光率要高 ，但其成本也相应增高。

用在水处理 ，通常选用254nm的 紫外线灯做光催化反应 ，这实际用到了254nm的双重作用 ，一是直接杀菌 ，一是光催化产生羟基矿化降解和杀菌。