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什么是紫外光?
紫外線(UV)是波長在100-400納米(nm)之間的電磁波。殺菌消毒波長在200-300nm的光譜區(qū)域。低壓汞燈放射可以輸出波長為253.7nm的單頻射線。中壓汞燈可以輸出能夠消毒的不同波長的多頻射線。
1.2殺菌與消毒
消毒是將病原體(引起疾病的微生物)減少到無傳染的水平,而殺毒是殺死所有的活細胞和病毒菌素。
1.3 紫外光是怎樣消毒的
微生物在紫外光的照射下發(fā)生光化反應破壞微生物的核酸使其失去活性。
細胞的DNA和RNA吸收短波UV發(fā)射的高能量。吸收波長大部分在240-280nm的范圍內的UV能量,這將導致在臨近的核苷之間形成新的結合物,在核酸內創(chuàng)造了雙結構或二聚物。
DNA中的胸腺嘧啶經過光化學的破壞,相臨的嘧啶產生二聚作用。細菌和病毒菌素的DNA中多數(shù)胸腺嘧啶二聚物的形成阻止了復制和較終導致細胞的死亡。
細胞的破壞程度取決于微生物對UV能量的吸收(劑量)和對UV的抵抗力。通常,細菌比病毒菌素更容易感光,原生寄生蟲如隱孢子蟲和賈第鞭毛蟲對UV的敏感度比細菌更高。陰性桿菌比陽性球菌和細菌更具有感光性。
污水紫外穿透率也取決于工業(yè)廢水在總的處理流量的中相對含量。對UV穿透率有影響的工業(yè)廢水包括紡織、印刷、紙漿和紙、食品加工、雞禽肉類加工、照片和化工制造等。這些工業(yè)廢水中存在吸收UV的粒子、可溶解的有機物和無機物,這樣將減少穿透率
處理工藝中使用的化學品也可能影響UVT。污水處理工藝可能會用金屬鹽來強化固體的清除、磷酸鹽的減少和氣味的控制。可溶解的鋁鹽不會影響UV穿透率,含鋁的絮凝固體相對于不含鋁的類似的粒子并沒顯示對UV消毒抗性的增加。
水中的鐵直接吸收UV,在套管表面結垢、并可附著在懸浮粒子和細菌群落上形成一個防護罩。當與固體顆粒相關的鐵增加時,會增加對輸入的UV能量的要求。
污水穿透率還取決于上游處理工藝。通常,懸浮式增長工藝處理的污水穿透率范圍在60%-65%左右。固定膜處理工藝的紫外穿透率范圍在50%-55%左右,而爆氣工藝處理的穿透率只有35%-45%左右。
總懸浮物 (TSS)
總懸浮物是由不同數(shù)目和大小的負載細菌的顆粒組成。顆粒保護了其內部的細菌,所以在TSS高的情況下,使得UV消毒和化學消毒較為困難。TSS含量高的污水中一般也會有比較大的顆粒,這將使其消毒更加困難。另外,固體中鐵的含量的增加會導致隊細菌的屏蔽保護。粒子的保護直接與顆粒的數(shù)目、大小分布、細菌濃度和顆粒中化學成分有關。顆粒還通過在污水中吸收和散射UV光而減少UV強度。這些因素導致污水中UV需求的增加。
污水中顆粒尺寸分布的測量被用于指示過濾和澄清處理的性能。通常,顆粒大小與上游污水處理工藝有關。沉淀和過慮導致固體顆粒數(shù)目和平均大小的減少。較小的顆粒是很容易被消毒的,除非它們負載鐵或具有較高的光學密度。
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