UVC灭菌原理

紫外线杀菌灯作用和紫外线杀菌效果浅谈
紫外线杀菌灯主要用于水和空气的杀菌消毒,紫外线杀菌灯产生的紫外C(UVC)照射水流,当水中的细菌、病毒、藻类生物等受到一定剂量的UVC(波长254nm)照射后,使其细胞的DNA、RNA结构被破坏,细胞无法再生,细菌病毒丧失自我复制的能力,从而达到杀菌消毒的目的。其中运用水处理的紫外线杀菌消毒包括一下几领域:
污水杀菌消毒:市政污水、医院污水、工业污水、油田回用污水。给水杀菌消毒:自来水、地表水(井水、河水、湖水等)。纯水、净水、纯净水消毒:食品饮料、电子超纯水、医药、注射、化妆品等工艺用水水质消毒。
循环水消毒:游泳池水、景观水已经工业循环冷却水。中水回用水消毒/水体除藻。养殖业用水及水族馆的水体消毒。农业灌溉用水/船舶用水消毒。
TOC讲解、臭氧光分解、余氯光分解、氯胺光分解。粘液消毒:高浓度的糖浆、蛋清、制药浓缩及果汁的消毒。
紫外线杀菌灯的杀菌效果:
紫外线属于广谱杀菌类,能杀死一切微生物,包括细菌、结核菌、病毒、芽孢和真菌。
对城镇污水消毒,细菌总量降至200个/100ml以下,大肠杆菌20个/100ml以下。对饮用水终端加用紫外线消毒,可直接达到饮用水的标准。对游泳池水进行前消毒处理,水中加氯含量可降至0.5毫克/升,对病毒、细菌除去率99.99以上。
下面是紫外线杀菌灯对常见细菌病毒杀菌效率表:
紫外线杀菌灯实际上是属于一种低压汞灯。低压汞灯是利用较低汞蒸汽压(<10-2Pa)被激化而发出紫外光,其发光谱线主要有两条:一条是253.7nm波长;另一条是185nm 波长,这两条都是肉眼看不见的紫外线。
杀菌灯不需要转化为可见光,253.7nm的波长就能起到很好的杀菌作用,这是因为细胞对光波的吸收谱线有一个规律,在250~270nm的紫外线有最大的吸收,被吸收的
紫外线实际上作用于细胞遗传物质即DNA,它起到一种光化作用,紫外光子的能量被DNA中的碱基对吸收,引起遗传物质发生变异,使细菌当即死亡或不能繁殖后代,达到杀菌的目的。
由于紫外线会杀死细胞,因此紫外线消毒时要注意不能直接照射到人的皮肤,尤其是人的眼睛,紫外线杀菌灯点亮时不要直视灯管,由于短波紫外线不透过普通玻璃,
戴眼镜可避免眼睛受伤害。如果不小心眼受伤,一般情况也无关大碍,就象被太阳光
灼伤一样,严重的可滴眼药水或人乳,帮助复原。在有人的场合,不要使用有臭氧灯管,臭氧浓度高时对人不利。
紫外线消毒杀菌用途很广,医院、学校、托儿所、电影院、公交车、办公室、家庭等,它能净化空气,消除霉味,次外还能产生一定量的负氧离子,经紫外线消毒的房间,空气特别清新。在公共场合,
经紫外线消毒,可避免一些病菌经空气传播或经物
体表面传播。长寿命的紫外线杀菌灯在水消毒、环保工程方面的应用意义重大,水消毒设备如纯水系统,一般在24小时都运转,紫外线杀菌灯的寿命和可靠性都要求高,如果灯管寿命短,更换灯管成本高,而且很不方便。
紫外线杀菌灯说明书
紫外线杀菌灯具有强烈的杀菌能力。适用于卫生、医疗、生物研究、制药工业和食品工业用作杀菌,也可用作光化学反应及食品储藏和房间的空气消毒等。本品使用方便,操作简单,寿命长效果可靠。一.接线方法及配件均和同功率的荧光灯相同。
二.装卸灯管时,应尽量避免直接用手接触灯管表面,以免造成失透,影响杀
菌效力。
三.紫外线对有机细胞有杀伤力,人的皮肤和眼睛暴露在紫外线下会造成灼伤,要注意防护。
四.灯管应保持在干燥,无腐蚀性气体环境中。五.规格:40W,30W,20W,15W等。
排油烟气防火止回阀>硅胶假乳玻璃,紫外线不能透出来,被荧光粉吸收后发出可见光;杀菌灯管则用透紫钱玻璃或石英玻璃生产。紫外线穿过玻管壁透射出来。 254nm波长的紫外线很易被
生物体吸收,作用于生物体的遗传物质DNA,使DNA遭到破坏而导致细菌死亡。185nm波长紫外线与空气作用可产生有强氧化作用的臭氧,可有效地杀灭细菌。紫外线可集中很高的强度在短时间内杀灭细菌和病毒;如表1是紫外线对各种细菌和病毒杀灭效率的描述。紫外线杀菌属于纯物理消毒方法,无二次污染;依
据消毒杀菌技术标准的指导,每一种微生物都有其特定紫外线杀灭、死亡剂量标准,其剂量是照射强度与照射时间的乘积{K(杀菌剂量)=I(照射强度)t(照射时间)}。
从公式得知,高强度短时间与低强度长时间之照射其效果是相同的。紫外线灯
管是以天然水晶为材料之纯石英玻璃管所制造,目前因成本关系与用途不同,也有用高硼砂玻璃管代替的,其特性与效果都有相当之差异。以天然水晶为原料制造之纯石英管,与以高硼砂为原料之高硼砂玻璃管,两者不但效果相差很多,价位也相差数倍,因此应视使用之地方作不同之选择。纯石英管其紫外线穿透率达>80%,高硼砂玻璃管的紫外线穿透率为<50%。根据以上数据可知,除非对消
毒是否完全,视为非重要因素,使用寿命非考虑重点之设备外,都应考虑用石英玻璃管所制造的紫外
线灯管。紫外线之穿透能力,并不如想象中之高,任何纸片、铅玻璃、塑料都会大幅减低照射强度。因此灯管上之灰尘、油渍都会直接影响其穿透能力。所以新灯管在使用前,应用沾以75%酒精的纱布擦拭,清除油渍、手汗及灰尘。使用中之灯管、石英管应定期擦拭清洁,以免影响紫外线穿透率及照射强度。紫外线对细菌有强大的杀伤力,对人体同样有一定的伤害,人体最
易受伤的部位是眼睛之眼角膜,因此在任何时候都不可用眼睛直视点亮着的灯管,以免受伤,万一必须要看时,应用普通玻璃(戴眼镜)或透光塑料片,作为防护面罩。千万勿错用石英玻璃,因为普通玻璃对紫外线几乎完全无法透过的。一旦受伤,不必惊慌,面部灼伤,几天后表皮脱落,不药而愈。眼睛受伤会红肿、流泪、刺痛,约三、四天才能痊愈。不论如何,一遇到伤害,仍然建议立即至医生处求诊。紫外线杀菌灯在水处理领域有广泛的用途。水处理(water treatment)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。(目前主要采用的是过流式的方法。)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。紫外
线杀菌灯在水处理主要应用它的杀菌功能,比如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,或在外壁上处理成涡流旋转式结构,来延长水流过的时间。紫外线杀菌灯工作时表面最佳温度为40℃,温度过高或过低都会影响紫外线输出效果。紫外线在水中比在空气中更容易衰减,它的衰减系数比可见光
在水中的衰减要大得多。只能允许水层厚度在1cm左右,如果更厚,则需浪费育苗袋
更多的紫外线来达到相同的消毒效果。即紫外线灯应用效率会降低。问题集锦:(首先说明:水族用uv灯都是密闭的,千万不可直接用紫外线灯管照射鱼缸!) 1:使用水族用uv灯不会连硝化细菌也杀死吗?不会,水族用uv灯都是密封的,只是水流流过,只杀死流过水流中携带的菌,而消化菌主要生长在滤材上,影响很小。 2:水族用uv灯对人,鱼,草是否有伤害?紫外线之穿透能力,并不如想
象中之高,任何纸片、铅玻璃、塑料都会大幅减低照射强度。因此密闭的uv灯对人,鱼,草是没有伤害。 3:UV是?紫外线 Ultraviolet rays 的缩写。UV灯——紫外线杀菌灯紫外线的分类:
根据生物效应的不同,将紫外线按照波长划分为四个波段:
UVA波段,波长320~400nm,又称为长波黑斑效应紫外线。它有很强的穿透力,可以穿透大部分透明的玻璃以及塑料。日光中含有的长波紫外线有超过98%能穿透臭氧层和云层到达地球表面,UVA可以直达肌肤的真皮层,破坏弹性纤维和胶原蛋白纤维,将我们的皮肤晒黑。360nm波长的UVA紫外线符合昆虫类的趋光性反应曲线,可制作诱虫灯。300-420nm波长的UVA紫外线可透过完全截止可见光的特殊着玻璃灯管,仅辐射出以365nm为中心的近紫外光,可用于矿石鉴定、舞台装饰、验钞等场所。
uvb是一种仿太阳光的灯,在照不到太阳的情况下,可以用此灯来代替
UVB波段,波长275~320nm,又称为中波红斑效应紫外线。中等穿透力,它的波长较短的部分会被透明玻璃吸收,日光中含有的中波紫外线大部分被臭氧层所吸收,只有不足2%能到达地球表面,在夏天和午后会特别强烈。UVB紫外线对人体具有红斑作用,能促进体内矿物质代谢和维生素D的形成,但长期或过量照射会令皮肤晒黑,并引起红肿脱皮。紫外线保健灯、植物生长灯发出的就是使用特殊透紫玻璃(不透过254nm以下的光)和峰值在300nm附近的荧光粉制成。UVC波段,波长200~275nm,又称为短波灭菌紫外线。它的穿透能力最弱,无法穿透大部分的透明玻璃及塑料。日光中含有的短波紫外线几乎被臭氧层完全吸收。短波紫外线对人体的伤害很大,短时间照射即可灼伤皮肤,长期或高强度照射还会造成皮肤大面积脱离。紫外线杀菌灯发出的就是UVC短波紫外线。  UVD 波段,波长100~200nm,又称为真空紫外线。紫外线的杀菌原理
紫外线杀菌就是通过紫外线的照射,破坏及改变微生物的DNA(脱氧核糖核酸)结构,使细菌当即死亡或不能繁殖后代,达到杀菌的目的。真正具有杀菌作用的是UVC紫外线,因为C波段紫外线很易被生物体的DNA吸收,尤以253.7nm左右的紫外线最佳。
紫外线杀菌属于纯物理消毒方法,具有简单便捷、广谱高效、无二次污染、便于管理和实现自动化等优点,随着各种新型设计的紫外线灯管的推出,紫外线杀菌的应用范围也不断在扩大。
紫外线杀菌灯的结构
紫外线杀菌灯(UV灯)实际上是属于一种低压汞灯,和普通日光灯一样,利用低压汞蒸汽(<10-2Pa)被激发后发射紫外线。不同的是日光灯的灯管采用的是普通玻璃,254nm紫外线不能透出来,只能被灯管内壁的荧光粉吸收后激发出可见光。如果改变荧光粉的成分和比例,它就可以发出我们通常所见的不同颜的光。一般杀菌灯的灯管都采用石英玻璃制作,因为石英玻璃对紫外线各波段都有很高的透过率,达80%-90%,是做杀菌灯的最佳材料。
杀菌灯有热阴极低压汞蒸气放电灯、冷阴极低压汞蒸气放电灯等几种结构,可按
外型和功率分为多种类型。
石英玻璃与普通玻璃在性能上有很大的差别,主要是热膨胀系数不同,一般不能封接铝盖灯头,所以
杀菌灯的灯头材质多采用胶木、塑料或陶瓷。骨刺灵
紫外线杀菌灯的灯管
因成本关系与用途不同,也有用紫外线穿透率<50%的高硼砂玻璃管代替石英玻璃的。高硼玻璃的生产工艺与节能灯一样,因此成本很低,但它在性能上远比不上石英杀菌灯,其杀菌效果有相当大的差异。
智能操作票高硼灯管的紫外光强度很容易衰减,点灯数百小时后紫外线强度就大幅下降到初始时的50%-70%。而石英灯管在点燃2000-3000小时后,紫外线强度只减到初始时的80%-70%,光衰程度远远小于高硼灯。
还一种透紫外光较高的普通玻璃,比高硼玻璃要高得多,比石英玻璃略低。但光衰比石英杀菌灯大,并且不能产生臭氧。菲利浦生产的一种杀菌灯上的灯管就使用这种玻璃制作。
紫外线杀菌灯的种类
紫外线杀菌灯的发光谱线主要有254nm和185nm两条。254nm紫外线通过照射微生物的DNA来杀灭细菌,185nm紫外线可将空气中的O2变成O3(臭氧),臭氧具有强氧化作用,可有效地杀灭细菌,臭氧的弥散性恰好可弥补由于紫外线只沿直线传播、消毒有死角的缺点。
UV灯——紫外线杀菌灯紫外线的分类:
根据生物效应的不同,将紫外线按照波长划分为四个波段:润滑油分配器
UVA波段,波长320~400nm,又称为长波黑斑效应紫外线。它有很强的穿透力,可以穿透大部分透明的玻璃以及塑料。日光中含有的长波紫外线有超过98%能穿透臭氧层和云层到达地球表面,UVA可以直达肌肤的真皮层,破坏弹性纤维和胶原蛋白纤维,将我们的皮肤晒黑。360nm波长的UVA紫外线符合昆虫类的趋光性反应曲线,可制作诱虫灯。300-420nm波长的UVA紫外线可透过完全截止可见光的特殊着玻璃灯管,仅辐射出以365nm为中心的近紫外光,可用于矿石鉴定、舞台装饰、验钞等场所。
uvb是一种仿太阳光的灯,在照不到太阳的情况下,可以用此灯来代替
UVB波段,波长275~320nm,又称为中波红斑效应紫外线。中等穿透力,它的波长较短的部分会被透明玻璃吸收,日光中含有的中波紫外线大部分被臭氧层所吸收,只有不足2%能到达地球表面,在夏天和午后会特别强烈。UVB紫外线对人体具有红斑作用,能促进体内矿物质代谢和维生素D的形成,但长期或过量照射会令皮肤晒黑,并引起红肿脱皮。紫外线保健灯、植物生长灯发出的就是使用特殊透紫玻璃(不透过254nm以下的光)和峰值在300nm附近的荧光粉制成。UVC波段,波长200~275nm,又称为短波灭菌紫外线。它的穿透能力最弱,无法穿透大部分的透明玻璃及塑料。日光中含
有的短波紫外线几乎被臭氧层完全吸收。短波紫外线对人体的伤害很大,短时间照射即可灼伤皮肤,长期或高强度照射还会造成皮肤大面积脱离。紫外线杀菌灯发出的就是UVC短波紫外线。  UVD

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