前言

在人们的生活水平日益提高，对健康用水的需求也快速增加的今天，*仍然有12亿人口无法获得安全的饮用水供应。未经处理过的水可能导致一系列严重的疾病，据联合国统计，发展中国家约80%的疾病和死亡都是由于不健康饮用水所导致。紫外线净水光源产品——紫外线杀菌消毒灯，解决了健康用水这一世界性难题。现将紫外线杀菌消毒灯产品的性能、特点、功能、及在水处理中的运用进行简单介绍。

1. 紫外线杀菌灯的设计原理

在实际生产中，杀菌灯应用和设计主要考虑以下3种因素：

A 有效辐射剂量（Heff）

有效辐射剂量是时间和有效辐照度的乘积（辐照度是杀菌的主要贡献）。然而，辐射剂量受其本身穿透介质能力的限制。穿透能力取决于吸收系数大小，对于固体，表面将吸收所有辐射；对于水，视其纯净度而言，光辐射被吸收90%前能相应穿透几毫米到几微米不等。

B这些辐射可能导致的危害

杀菌辐射能导致结膜炎和皮肤红斑，所以人类不能在超过所规定zui大值的辐射下受照。换句话说，要在设计杀菌装置时就将此考虑在内。

UV杀菌可用于所用三态物质即气体（空气），液体（主要为水）和工艺达到吸收系数很小的固体（表面）。然而，通过使用“薄膜技术”和环路设计（使产品循环），即使在一些吸收系数不理想的情况下，也取得了巨大成功。

C 光源

提高低压光源的灯电流以获得相同管长的更高光输出，但以降低紫外辐射效率为代价（紫外瓦特/输入瓦特）；这是由于自吸收的增加及温度的影响。在灯中使用汞齐替代纯汞可以减少上述温度的影响。HOK光源，中气压汞灯，比低压光源产生更多的UV-C紫外辐射，但效率也更低。

2.紫外线杀菌的特点

紫外线净化法比传统的氯气消毒有*的*性。氯气消毒会在水中形成一种氯的化合物，这是一种致癌物，而且氯气浓度高时也会有一种味道，如果喝生水，会明显地闻到这股怪味。现在水消毒还有一种方法：臭氧。臭氧也能杀菌，但其浓度高时，臭氧分解的时间就要延长，很可能就会经近距离管道输送到居民房内。臭氧水据说能美容、洗菜，但不能喝，而且其味道难闻。如果浓度降低，杀菌能力又要减弱。此外臭氧消毒还要防止泄漏。

紫外线杀菌消毒灯不需要添加任何化学品，添加化学品常常使水中有一种不好的味道或气味，甚至这种化学品本身也可能有危害，例如氯可能与水里的有机物质起反映，形成有潜在致癌威胁的氯仿。而且化学品发挥作用需要一段时间，水使用之前如果没有与化学品充分混合，其有效性就会受限。此外，在有些情况下，微生物能够对某些特定的化学品产生耐性或免疫性。而采用UVC辐射消毒就不会出现这些情况。

一个典型的完整过滤装置具有多层结构，包括一个UV光源和一个传统的机械过滤器。通常由过滤系统专业制造商将合适的UVC灯管集成在完整的过滤装置中。一个完整过滤装置有多级净化结构，除了UVC灯管本身，还有一个传统的机械过滤层，用于去除固体杂质，以及一个活性炭过滤层，用于去除带有不良味道和气味的生物物质和芬芳化学品等其他杂质。

3.紫外线杀菌灯的实际应用

3.1紫外线杀菌灯的方法

水处理（water treatment）从处理对象分，它包括废水处理、城市供水处理、饮用水处理、纯净水处理、养殖场水处理；从原理上分，有消毒、杀菌、光分解降解及其它光化反应；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。

4.1.1过流式

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30000uw/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。

4.1.2 浸没式

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。对不同对象的水体进行消毒，主要要了解水质变动情况和水对紫外线的透过率。

4.2应用前景及领域

飞利浦紫外杀菌灯不仅紫外光波透过率高、寿命长、净化空气时产生负氧离子，同时，还能杀灭有害细菌和病毒高达99.99%。

尽管紫外线杀菌灯可以应用在各方各面并能达到多种目的，它的应用领域主要可概括为以下几个方面：1、空气消毒2、 HVAC冷却旋管3、家庭用水4、工业饮用水5、工艺用水 （饮料）6、废水7、半导体和IC制造业8、游泳池、温泉、水族馆、 鱼塘，另外可应用于啤酒饮料、水处理、空调、消毒柜、医院动态无菌室、病房等。

5.小结

长期以来，宏观和微观环境中的污染一直备受人们的关注。而目前对污染减少的问题已形成了一个产业，包括改良技术以减少初级污染、次级污染以及物理、生物、化学方式的清洁。而在这些技术中使用UV-C紫外辐射不仅起到杀菌作用，而且还是种的杀菌方法，它将可能是zui为节能的技术。