水源水UVT对消毒系统的影响


Rajul Randive

Rajul Randive

应用工程总监

而UVC是一种被证实有效的抗菌技术水的消毒取决于在系统内提供适当的紫外线剂量(紫外线强度和时间的乘积)。了解水源的紫外线透过率(UVT)是确保提供的紫外线剂量足以灭活病原微生物的一个重要因素。

UVT是一种衡量水质的指标,表明特定波长的紫外线光能够穿透水并用于灭活微生物的百分比。UVT越高,水质越好(即在到达微生物之前被散射或吸收的UVC光越少)。100%的UVT表明,在给定的波长下,所有的光都能通过水而不会因溶解的有机物或颗粒物等污染物而损失。

传统的紫外线水消毒系统依赖于低压汞灯,只发出253.7 nm的光。然而,由于UVC led的好处导致越来越多的应用于使用点饮用水,净化器oem可以受益于选择更强的杀菌波长的能力,相应地应该考虑UVT可能对UVC剂量要求和系统性能的影响。

图1(上图)显示了一些常见水源上的典型UVT水平。可以立即注意到预处理对UVT的巨大影响。过滤过的自来水、瓶装水和去离子水都表现出很高的透射率,对所有波长在260 nm以上的水都有95%的透射率。

UVT是一个值得关注的问题,但前提是你没有在紫外线照射前进行预处理

相比之下,在这个例子中,普通未经过滤的自来水的UVT显示在250纳米到285纳米的范围从略低于60%到80%。紫外线的吸收是由于残留的氯和正常盐(硬水)。在这些情况下,如水银灯系统,将有必要补偿交付的紫外线。

你可以用以下公式计算薪酬:

【减少目标微生物的剂量】× 100% /紫外线透过率

例子:达到6分减少日志(LRV)的大肠杆菌需要15 mJ/cm的剂量2使用峰值波长为265纳米的LED。如果一个系统使用直接自来水,其UVT在265纳米处为75%,则所需的补偿剂量计算为:

(15 mJ /厘米2) x 100% / 75% = 20 mJ/cm2

在紫外线消毒前过滤水源以去除非微生物污染物(淤泥、重金属、石油产品)的系统中,水很可能有很高的UVT,需要很少的剂量调整。净化器oem厂商应始终考虑任何预过滤的性能,以及水质是否会在过滤器的整个使用寿命内下降。

病原体吸收光谱的影响总是很高的

就UVC波长而言,不同紫外线范围内的消毒效果并不相同。根据目标微生物和峰值波长的微小差异,它可以有相当大的变化。在上面的例子中,自来水在较长的波长(280 nm)比较短的波长(250 nm)表现出更好的UVT。然而,在不同波长和不同UVT条件下确定剂量总是需要考虑目标微生物的光谱灵敏度。在图1(上图)中,按波长划分的大肠杆菌吸收光谱叠加在UVT图上。这说明,基于大肠杆菌的光谱灵敏度,280纳米LED发出的光的消毒效果仅为265纳米LED发出的光的60%。

表1(下)显示了波长对UVT和光谱灵敏度对剂量的影响,当使用没有过滤的标准自来水针对大肠杆菌的6 LRV时。

减少日志 换算系数 百分比减少
1 10 90%
2 One hundred. 99%
3. 1000年 99.9%
4 10000年 99.99%
5 100000年 99.999%
6 1000000年 99.9999%
调整= 1 / (UVT% x光谱灵敏度%)

从表中可以看出,一个发光波长为265 nm且UVT为75%的LED需要20 mJ/cm的剂量2而发光波长为280 nm且UVT为80%的LED则需要31.3 mJ/cm的剂量2.也就是说,虽然280 nm的紫外线透射比265 nm稍多,但265 nm的杀菌性能优于280 nm,这使其成为更有效的消毒波长。

随着UVC led在使用点饮用水消毒方面的发展,净化器oem现在可以利用更有效的杀菌波长——特别是那些受UVT影响较小的波长。led允许您在应用程序中更紧密地选择波长,以最小化这种影响并最大化杀菌性能。