紫外线杀菌灯管的工作原理

紫外线杀菌灯管其实是属于低压汞灯。低压汞灯是利用较低汞蒸汽压(<10-2Pa)被激化而发出紫外光,25℃时,其发光谱线主要有两条:一条是253.7荏鱿胫协nm波长;另一条是184.9nm波长,这两条都是肉眼看不见的紫外线。

目前能够输出足够的UVC强度用于工程消毒的只有人工汞(合金)灯光源。紫外线杀菌灯灯管是由石英玻璃制成,汞灯根据点亮后的灯管内汞蒸气压的不同和紫外线输出强度的不同,分为三种:低压低强度汞灯、中压高强度汞灯和低压高强度汞灯。杀菌效果是由微生物所接受的照射剂量决定的,同时,也受到紫外线的输出能量,与灯的类型,光强和使用时间有关,随着灯的老化,它将丧失30%-50%的强度。紫外照射剂量是指达到一定的细菌灭活率时,需要特定波长紫外线的量:照射剂量(J/m2)=照射时间(s)×UVC强度(W/m2)照射剂量越大,消毒效率越高,由于设备尺寸要求,一般照射时间只有几秒,因此,灯管的UVC输出强度就成了衡量紫外光消毒设备性能最主要的参数。在城市污水消毒中,一般平均照射剂量在300 J/m2以上。低于此值,有可能出现光复活现象,即病菌不能被彻底杀死,当从渠道中流出接受可见光照射后,重新复活,降低了杀菌效果。杀菌效率要求越高,所需的照射剂量越大。影响微生物接受到足够紫外光照射剂量的主要因素是透光率(254 nm处),当UVC输出强度和照射时间一定时,透光率的变化将造成微生物实际接受剂量的变化。

大多数紫外线装置利用传统的低压紫外灯技术,也有一些大型水厂采用低压高强度紫外灯系统和中压高强度紫外灯系统,由于产生高强度的紫外线可能使灯管数量减少90%以上,从而缩小了占地面积,节约了安装和维修费用,并且使紫外线消毒法对水质较差的出水也适用。

254nm汞齐杀菌灯用于城市污水处理系统、城市饮用水处理系统、游泳池处理系统、温泉水处理系统、通风管道处理系统、空调处理系统。

185nm臭氧汞齐杀菌灯用于厨房油烟去除、游泳池和温泉水处理系统、通风管道和空调处理系统、超工艺水处理系统、降低有机化合物(TOC)。

目前国产石英紫外线低压汞消毒灯的国家行业标准,灯的最大功率为4W,且有效寿命一般为1000~3000h,而进口低压灯管的有效运行时间可达8000~12000h,中压灯管也可达5000~6000h。相比之下,使用国产灯管会增加维修费用,因此,研制生产寿命长的紫外线灯或直接引进国外先进的紫外灯生产技术是目前亟待解决的问题。

武汉尚测试验设备有限公司引进美国Aquafine公司的紫外线杀菌灯管,Aquafine紫外线杀菌灯管专注于UV技术及水处理领域。