紫外线消毒、除TOC、除臭氧原理

紫外线消毒和除TOC原理

------胥勋科

1．紫外光是怎样消毒的?

紫外线（UV）是波长在100－400 纳米（nm）之间的电磁波。杀菌消毒波长在200－300nm 的光谱区域。低压汞灯放射可以输出波长为253.7nm 的单频射线。中压汞灯可以输出能够消毒的不同波长的多频射线。

微生物在紫外光的照射下发生光化反应破坏微生物的核酸使其失去活性。

细胞的DNA和RNA吸收短波UV 发射的高能量。吸收波长大部分在240－

280nm（低压灯为253.7nm）在临近的核苷之间形成新的结合物，在核酸内创造了双结构或二聚物。

DNA 中的胸腺嘧啶经过光化学的破坏，相临的嘧啶产生二聚作用。细菌和病毒菌素的DNA中多数胸腺嘧啶二聚物（T=T）的形成阻止了复制和最终导致细胞的死亡。

2．影响紫外消毒的原因

通过消毒系统传递的UV剂量是UV强度（毫瓦每平方厘米）和滞留（暴光）时间的乘积。

UV 剂量＝强度x时间

剂量的单位是毫瓦秒每平方厘米（mW.s/cm2）或毫焦耳每平方厘米（mJ/cm2）。UV 消毒受下列因素影响：

污水水质

微生物失活动力学

消毒器/灯结构

灯管寿命和套管结垢

3．紫外线除TOC机理

在高纯水系统中，紫外线设备通常与离子交换器相连接，用于降低水中的微量有机物，称为TOC（总有机碳）。

高能量紫外灯发射出波长在200nm以下的紫外线，(185nm)它可激发水的光分解作用，产生具有极高能量的氢氧根离子（OH）。这些氢氧根离子会攻击有机化合物，当TOC被完全氧化时就分解成二氧化碳和水。有些有机物被分解为易氧化的酸基，这些酸基可被抛光混合床离子交换器很轻易地去除。

TOC+UV185nm ----CO2 + H2O

通常本系统可以将自来水或地下水源TOC降至1.5ppb以下，完全能达到高纯水标准。

4．紫外线除臭氧

臭氧很不稳定，臭氧吸收254nm波长的紫外线后，就分解为溶解氧。

O3 +UV185nm -----O2 + O