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紫外线消毒器的消毒能力如何通过公式计算?
发布时间:2019-09-18   点击次数:125次
       紫外线消毒器的选型有很多需要注意的要点,尤其是水的性质和处理水量两方面。紫外线杀菌器的选型要根据水的性质和每小时所需处理的水的数量来确定的。一般的计算方式有:
  紫外线消毒器的消毒能力是指在额定进水量情况下对水中微生物的杀灭功能。其物理表达式表示在该状态下的辐照剂量:
  W=IXV/Q×3.6   (1)
  式中W——辐照剂量,µW/(cm2·s);
  I——辐射强度,µW/cm2;
  V——消毒器的有效水容积,L;
  Q——消毒器的额定进水量,m3/h。
  确定消毒器消毒能力的核心问题是如何决定辐照剂量。从表1可以看出,杀灭不同微生物需要不同的辐照剂量,而存在于水中的微生物是各种各样的。选定的辐照剂量过高会浪费不必要的能量,过低又达不到消毒的目的。水的消毒应该侧重于杀灭通过水污染疾病的肠道细菌,一般认为饮用水紫外线消毒器所能提供的辐照剂量较小不小于9 000µW/(cm2·s),产品出厂时应大于12 000µW/(cm2·s)。
  在紫外线消毒器中,各点的紫外线辐射强度是不同的。灯管发出的紫外线穿过石英套管造成一定的衰减,在穿过水层的强度随水层深度增加而减少,即存在下述关系:
  I=I0e-kd       (2)
  式中I——不同水深的辐射强度,µW/(cm2·s);
  I0——超始辐射强度,µW/(cm2·s);
  k——水层深度,cm;
  d——水的吸取系数,cm-1。
  上式中,水的吸取系数依次与浊度、色度、含铁量有关。
  紫外线消毒器中有多只灯管的情况下,筒体断面内的紫外线辐射强度的分布计算比较复杂,保证各点强度大体一致是结构设计中的首要问题。
  在消毒器的有效使用过程中,辐照剂量随时间的增加而减少,这主要是因为灯管的辐射强度的变化,消毒器筒体内表面和石英套管表面结垢造成紫外线的反射率和透紫降低也是一个重要的原因。
  根据水质的不同我们分为纯净水、小区二次供水(井水)、中水循环水、污水。水质不同所需的达到效果的灯管功率不一样,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onclick="g(’消毒设备’);">消毒设备性能较主要的参数。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。
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