紫外线杀菌有高效、广谱、无二次污染、运行安全可靠、占地面积小、初投资小,能够实现连续大水量消毒。紫外线对水中细菌、病毒具有较强的灭活能力,灭菌率一般可达 99.99%;紫外线杀菌技术有较高的杀菌效率,当紫外线辐射强度为3000μW/平方cm,对细菌病毒的杀菌作用一般都在1s之内,所需时间仅是一般化学法的1/600~1/10,紫外线杀菌特征就是大水量消毒、连续运行。影响紫外线杀菌效果的主要因素有紫外线的波长、照射强度及时间,并与水的深度、色度、浊度、微生物的类型和数量等有关。
根据生物效应的不同,将紫外线按照波长划分为四个部分:A波段(UV—A),又称为黑斑效应紫外线(400~320nm);B波段(UV—B),又称为红斑效应紫外线(320~275nm);C波段(UV—C),又称为灭菌紫外线(275~200nm);D波段(UV—D),又称为真空紫外线(200~10nm)。水消毒主要采用的是C波段紫外线。
研究表明,紫外线主要是通过对微生物细菌、病毒、芽孢等病原体的辐射,损伤和破坏核酸的功能使微生物致死,从而达到杀菌消毒的目的。紫外线对核酸的作用可导致键和链的断裂、股间交联和形成光化产物等,从而改变了DNA的生物活性,使微生物自身不能复制,这种紫外线损伤也是致死性损伤。
通常,水杀菌消毒用的紫外线灯的中心辐射波长是 253.7nm(C波段200nm~275nm。紫外线的杀菌效果取决于紫外线的辐射强度和照射时间的乘积,即辐照剂量。
辐照剂量 = 辐射强度 × 照射时间
过流式紫外线杀菌器筒体常用不锈钢制造,内壁作抛光处理以提高对紫外线的反射能力和增强辐射强度,还可根据处理水量的大小调整紫外灯的数量。紫外线灯管外罩密封石英套管。
过流式紫外线杀菌器一般适用于中、小水量处理或有必要施加压力且消毒器不能在明渠中使用的情况。
而浸没式紫外线杀菌器适用于中、大水量处理,多用于污水处理厂。