紫外線詮釋

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海諾威Hanovia紫外線中壓燈管
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眾所周知,強(qiáng)烈的陽光可以殺死細(xì)菌,病毒,霉菌和孢子。 大約一個世紀(jì)以前,科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)引起這種眾所周知的效應(yīng)的光譜部分主要是在UV-C光譜中。
紫外線是太陽輻射的自然成分。 它是在可見光和X射線之間的波長范圍在100nm – 400nm的電磁光譜。 UV可以進(jìn)一步分為UV-A,UV-B,UV-C以及真空UV。
低壓 | 中壓 | 理由 | |
低功率使用 | 低壓燈效率更高,但功率較低 | ||
在大流量時效率更高 | 中壓燈比低壓燈具有更高的功率密度,因此一支中壓燈可以比單支低壓燈處理更大的流量。 | ||
空間限制 | 具有相同紫外線輸出的中壓燈管大約是低壓燈長度的三分之一,因此中壓系統(tǒng)要小得多 | ||
燈管壽命 | 低壓燈管通??沙掷m(xù)9000至15000小時,而最新一代的中壓燈管則可持續(xù)9000小時 | ||
節(jié)省維護(hù)成本和使用備件 | 在相同條件下,中壓UV系統(tǒng)通常比低壓系統(tǒng)占地更小,使用的燈管也更少 | ||
殺菌效率 | 中壓可產(chǎn)生更高的紫外線能量,不僅可以破壞微生物的DNA鍵,而且還會破壞細(xì)胞壁。一些微生物對由中壓燈產(chǎn)生的多普段波長更敏感。 | ||
低運(yùn)行溫度 | 低壓燈工作時表面溫度約120°C,而中壓燈則在600°C到800°C之間 | ||
高水溫的影響 | 中壓紫外線系統(tǒng)工作時幾乎不受水溫的影響,而低壓只能在5-40°C之間運(yùn)行 | ||
在零流量的情況下,可以保持燈管較長時間開啟 | 低壓系統(tǒng)在零流量時可以比中壓系統(tǒng)運(yùn)行更長的時間 |
紫外線腔體:這是一個反應(yīng)器,流體通過它流動并接受紫外線照射。它有一個入口和一個出口,可以連接到您的管路上,并且作為壓力容器進(jìn)行設(shè)計(jì)和測試。腔體可以是軸流,交叉流動或U形。
石英套管內(nèi)的紫外線燈:紫外線燈被密封在石英套管內(nèi),以保護(hù)其免受水或液體侵蝕,同時允許UVC波長通過??梢酝ㄟ^調(diào)整石英純度來控制通過的波長。石英套管通過燈管兩端法蘭或支撐框?qū)⑵涔潭ㄔ谶m當(dāng)?shù)奈恢谩?br>
紫外線強(qiáng)度傳感器:該儀器測量穿過水層并到達(dá)傳感器的紫外線強(qiáng)度(W/cm2)。該強(qiáng)度用于計(jì)算正在傳輸?shù)淖贤饩€劑量(mJ/cm2)。
為紫外線設(shè)備選型時,需要考慮三個關(guān)鍵參數(shù):
紫外線應(yīng)用要求指定的紫外線劑量才能達(dá)到所需的殺菌水平。 紫外線劑量是照射在單位面積上的紫外線能量。 計(jì)算公式為:
劑量=強(qiáng)度x時間(mJ /cm2)*
*強(qiáng)度取決于燈管的功率和紫外線照射時間。 考慮到燈管的老化和液體穿透率,目標(biāo)微生物體和所需的對數(shù)殺菌率,我們將為每種應(yīng)用推薦合適的紫外線劑量。 在UV反應(yīng)腔體的湍流條件下,并非每個水或微生物都有相同的停留時間,這意味著性能評估要么是使用計(jì)算機(jī)流體動力學(xué)(CFD)建模的統(tǒng)計(jì)計(jì)算,要么是使用生物驗(yàn)定法直接經(jīng)驗(yàn)測量。
目標(biāo)致病菌 | 對數(shù)滅活率 | |||||||
0.5 | 1.0 | 1.5 | 2.0 | 2.5 | 3.0 | 3.5 | 4.0 | |
隱孢子蟲 | 1.6 | 2.5 | 3.9 | 5.8 | 8.5 | 12 | 15 | 22 |
賈第鞭毛蟲 | 1.5 | 2.1 | 3.0 | 5.2 | 7.7 | 11 | 15 | 22 |
病毒 | 39 | 58 | 79 | 100 | 121 | 143 | 163 | 186 |
1 40 CFR 141.720 (d)(1)
用來滅活病原體的UV-C的量被稱為“紫外線照射量”。事實(shí)上,這種照射的正確術(shù)語是“紫外線劑量”或“紫外線強(qiáng)度”。如上表所示,紫外線強(qiáng)度與對數(shù)殺菌率的關(guān)系被描述為病原體的“劑量響應(yīng)曲線”。 由于紫外線劑量是紫外線照射最常用的術(shù)語,因此從這里開始將使用這個術(shù)語。
紫外線劑量反應(yīng)曲線很少是呈線性的。一個常見的錯誤是獲取達(dá)到1個log所需的紫外線劑量,然后簡單地將其乘以計(jì)算更高的對數(shù)殺菌率。只有一種非常常見的病原體大腸桿菌的劑量反應(yīng)曲線幾乎是線性的,其他大多數(shù)不是。
對于諸如飲用水之類的規(guī)范應(yīng)用,答案很簡單,您已經(jīng)確定了目標(biāo)病原體,必須實(shí)現(xiàn)給定的對數(shù)殺菌率,而且通常會制定驗(yàn)證協(xié)議。 (請參閱驗(yàn)證)
在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用,您的選擇范圍更廣。您是想要:
這些考慮將幫助您選擇劑量水平,以及您的紫外線是否需要驗(yàn)證或是否需要衛(wèi)生級設(shè)計(jì)。
在知曉您的水處理需求后,我們會基于優(yōu)化的設(shè)計(jì)理念給您推薦最優(yōu)化的方案。在工藝流程開始時,就考慮病原體屏障,以確保它們不會在下游設(shè)備中擴(kuò)散,然后使用衛(wèi)生維護(hù)理念來控制處理后以及分配和存儲中的二次污染。如果您的工藝流程涉及到關(guān)鍵消毒,我們建議使用生物驗(yàn)定驗(yàn)證的病原體屏障作為性能證明。請參閱我們的PQ系統(tǒng)。
衛(wèi)生設(shè)計(jì)的系統(tǒng)將有助于保持較低的細(xì)菌數(shù)量。即,衛(wèi)生設(shè)計(jì)就是流體保持在20℃以下,以大于1m / s的速度從無死角,無裂縫且高度拋光的系統(tǒng)中連續(xù)循環(huán),另外還需要常規(guī)CIP以確保不會形成生物膜,但是良好的紫外線會延長CIP間隔時間,從而減少停機(jī)時間和運(yùn)行成本。
自1924年公司成立以來,就開始生產(chǎn)紫外線燈管,在紫外線殺菌和光解應(yīng)用系統(tǒng)的研發(fā)方面,我們擁有90多年豐富的經(jīng)驗(yàn)。
獨(dú)特之處在于,我們可以針對預(yù)期的應(yīng)用優(yōu)化燈管技術(shù)和系統(tǒng)設(shè)計(jì)。 我們對燈管科技,系統(tǒng)設(shè)計(jì)和應(yīng)用需求的洞察力轉(zhuǎn)化為真正的“針對不同行業(yè)應(yīng)用進(jìn)行優(yōu)化的紫外線”系統(tǒng)。
有兩種主流的UVC燈管技術(shù)應(yīng)用于工業(yè)和市政領(lǐng)域:
這兩種燈管技術(shù)提供了一種反應(yīng)腔體設(shè)計(jì)的選擇,這使我們能夠針對特定的應(yīng)用權(quán)衡尺寸和效率的利弊。 因?yàn)槲覀兛梢陨a(chǎn)兩種類型的燈管,我們處于獨(dú)特的地位,可以評估這些競爭的特點(diǎn),從而獲得“針對不同行業(yè)應(yīng)用進(jìn)行優(yōu)化紫外線”的解決方案。
由歐盟地平線2020計(jì)劃資助的ECO UV項(xiàng)目將Hanovia,KIT,DVGW和IVL匯集在一起,這個計(jì)劃旨在將新穎的高效燈管和無汞燈管推向市場。 點(diǎn)擊下面了解更多信息:
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