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UV (紫外線) 殺菌技術
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UV (紫外線) 殺菌技術
技術講解
有需要對都市自來水的供水進行UV殺菌嗎?
我們的市政人員非常努力地為全部市民提供安全、有消毒的水。這是一件不簡單的事，因為都市自來水需要通過龐大的分配管路以提供安全的飲用水所而且之中所涉及的困難問題非常明顯。如果您是使用來自都市自來水的供水,並且希望能為您的用水提供額外的安心,那麼我們相信UV殺菌可以作為一種經濟實惠的選擇，多一層防止飲用水遭細菌污染的可能性。
有需要對供水進行殺菌嗎?
針對未受市政人員規劃都市自來水處理的水源 (如:地下水)，我們建議對此種供水進行殺菌。由於地球自然被汙染，天然找到的供水的水質存在很高的不確定性,我們不能再依賴觀察猜測 “可能是安全的” 來做決定。因此，通過多一層UV殺菌能防止供水遭細菌汙染的可能性。
UV紫外線是如何殺死微生物(細菌)的?
UV紫外線不能殺死微生物,只有氯能殺死微生物，但是UV紫外線能”滅活”微生物。UV紫外線的特定波長為254nm，這種特定波長能很容易被微生物(線菌)的遺傳物質(DNA鍊)所吸收。DNA鏈內含有特定的遺傳編碼稱為鹼基對，這些鹼基對的編碼序列給予生物的遺傳特徵。UV紫外線的 254 nm 特定波長很容易在微生物的DNA鏈上針對繁殖功能的遺傳編碼所吸收。使其不能繁殖，而不能繁殖的微生物在食用後不會感染。換句話說,此微生物已經被消毒或被絕育。他們最終會自然死掉。
圖片中顯示了微生物(細菌)的DNA鏈。你可以看到紫外線被吸收的地方,以及堵塞是如何形成的,導致微生物變得無菌性。
UV紫外線是否能”滅活”隱孢子蟲(Crytosporidium)和賈迪亞(Giardia)?
隱孢子蟲和賈迪亞是微生物學裡所謂的原生細胞。原生細胞可以簡單描述為生活在水中的單細胞微生物,相較於其他微生物相比，單細胞微生物要大得多。大多數原生細胞的囊腫是有寄生性的。隱孢子蟲和賈迪亞都是有寄生性的。這種微生物在水中時會處於休眠階段,但是當它們進入宿主(任何哺乳動物)時,它們會釋放菌落並開始繁殖,最終導致長時間的嚴重腹瀉和脫水。大約30年前，美國密爾沃基市遭受水傳播疾病流行時,隱孢子蟲和賈迪亞才成為人們關注的微生物。密爾沃基市的飲用水是地表水,當時被高濃度的隱孢子蟲污染。超過10萬人感染隱孢菌病,400多人死亡。美國環保局認識到,它們需要考慮這些微生物,並將其納入其飲用水指南。測試完成後,發現氯對任一原生動物都無效。然後接著使用UV紫外線技術進行測試,由於測試步驟不當而初始失敗。但最終證明,UV紫外線實際上對隱孢子蟲和賈迪亞是非常有效的。要滅活這些微生物所需的UV紫外線劑量實際上相當低;小於10 mJ/cm2,能減少99.9%的隱孢子蟲和賈爾迪亞。
UV紫外線能殺死水中所有的微生物嗎?
需在特定條件下，且該UV紫外線設備需要能達到 4-log 認證，才能真正的滅活水中所有的微生物 (包括: 細菌，病毒，原生細胞囊腫)。此外，需要驗算此設備的設計額定值是有算到特定流量和供水水質。並且，在安裝UV紫外線設備之前,最好對供水進行微生物實驗測試。我們建議,如果你的水的細菌量計數超過1000 CFU/10 mL,那麼需要做的第一件事是先求證是什麼原因可能導致如此高的細菌計數,並設計使用大型的UV紫外線設備，以確保高紫外線劑量能真正傳遞到你的供水內。
UV紫外線對大腸桿菌有效嗎?
是的,大腸桿菌需要紫外線劑量在6-10 mJ/cm2之間才能達到 4-log 認證。
如何清潔UV紫外線設備的石英套筒?
如果石英套筒被弄髒,請從該設備的UV紫外線反應室中取出石英套筒,然後鈣鋂去除劑(如 Lime-Away 或 CLR)清潔石英套筒的外部。清潔過程中，如果石英套筒內部變濕,請確保在重新組合之前將石英套管內部徹底乾燥。
我的UV紫外線燈仍發藍色的光;我需要更換嗎?
在水中滅活微生物的UV紫外線是不可見的光,因此,您從UV紫外線燈上看到的藍光並不是真正起殺菌作用的光。UV紫外線燈的作用原理可以簡單描述為一種低壓的汞蒸氣燈,這意味著UV紫外線是通過石英套管內的汞蒸氣而起殺菌作用。在一年的使用時間裡,汞蒸氣被利用,導致UV紫外線的強度降低。原則上，使用一年的UV紫外線燈的強度會降低約20%。我們強烈建議每年更換一次紫外線燈。
建議對UV紫外線設備進行什麼樣的維護?
如長期使用，UV紫外線設備應該要每年更換一次燈。如供水水質優質(無鐵、硬度等)，建議在更換燈時清潔石英套筒,否則應定期更換石英套筒。
請注意:如果您的UV紫外線設備有加裝感測器,您必須確保清潔該感測器電眼以及石英套筒。
所有新的UV燈都配有一對O型環。請使用新的O型環替換拆換下來的O型環。
UV紫外線對人有害嗎?
絕對不要將皮膚或眼睛暴露在UV紫外線設備的燈光照射下。UV紫外線是不可見的,但它是有害的,類似於來自太陽的UV紫外線對人有害的影響。如果皮膚長時間暴露於UV紫外線,會導致嚴重的晒傷效果。
確保您佩戴防護眼鏡(如:安全眼鏡或太陽眼鏡)，如需對UV紫外線進行維護動作。並確保不會用手指觸摸UV紫外線燈,因為手上的油會在燈上形成殘留物,這可能阻擋UV紫外線。
“log 滅活度”是什麼意思?
由於微生物數量高,必須用對數尺度做探討。LOG滅活度是微生物在對數尺度上的滅活量。
什麼是UV紫外線劑量?
UV紫外線劑量是在特定時間段內從UV紫外線燈上照射出的能量。因此,UV紫外線劑量(或稱螢光度)是一個UV紫外線強度和照射時間的產物。UV紫外線劑量通常以每平方釐米毫焦耳為單位進行測量。每個優質的UV紫外線系統都應該經過任定,在特定水質條件下及在特定水質條件下對水進行殺菌,在燈泡使用壽命結束前(即一年)能給予的UV紫外線劑量為30 mJ/cm2。
如果你的水流量是 10GPM，通過 5GPM 的UV紫外線設備,那麼此供水將只接收一半的劑量，因為流量加倍。同樣的，如果安裝 12 GPM 的UV紫外線設備,但你的水流量是 6 GPM,那麼此供水將收到雙倍的紫外線劑量,因為你增加了水的UV紫外線暴露時間。
UV紫外線行業標準的劑量標準是30 mJ/cm2，並且須維持在此際量直到燈泡壽命結束時(EOL)。不同的國際驗證協定將指定不同的劑量值。有關各種驗證劑量要求的更多資訊,請參閱學術文件。
UV紫外線是什麼?
UV紫外線是電磁光譜的一部分,以特定波長照射。所有的光均以不同波長發出。例如,如果您看到彩虹,您會注意到顏色始終按特定順序排列,從紅色一直顯示為藍色。由於每種顏色的波長,您都能看到它們。這些波長是電磁光譜可見部分的一部分。
UV紫外線的波長為254nm(納米),肉眼不可見。電磁光譜的這一部分稱為UV-C光或殺菌波長。在這個254nm波長照射下的微生物經歷基因改變,最終為導致滅活。請看附件電譜
UV紫外線設備製造商能夠利用UV紫外線燈中的這種波長的光,設計對您的水進行殺菌。
UV紫外線會改變水的味道和/或氣味嗎?
不會。如果通過化學消毒(如氯化),水的味道和氣味將發生變化(取決於氯濃度,水中可以聞到漂白劑的味道),並會產生消毒作用。化學消毒的問題是會產生三鹵甲烷和鹵酸 (DBP)。這兩種DBP在高濃度攝入時都可能致癌。加入氯時,飲用水的 pH 和電導率也會發生變化。
UV紫外線是一種物理類型的消毒。這意味著UV紫外線只會對水中的微生物產生影響。水不會產生化學變化,味道和氣味也不會改變。如果水在UV紫外線反應器中停滯,水的溫度可能會升高。如在很少或沒有在用的時候(夜間)。
水中若有顏色會導致低UVT,該如何改善?
如果水中顏色深,它很可能是單寧(tannins)的濃度。在大多數的地表水和一些地下水中,或有大量植被腐爛的水域中,都會發現了高單寧濃度。問題在於，現有技術沒辦法簡單地用物理過濾手段把單寧從水中去除。
單寧為膠體懸浮液,因為它帶有負電荷,因此不會像濁度那樣簡單地沉澱於溶液中。單寧是水溶性有機化合物,在有機物的分解作用中形成。它可能導致水裡有輕微的黃色,並迅速降低水內的UVT值隨著水中的單寧濃度增加。
要從飲用水中去除單寧的最有效方法是使用陰離子樹脂系統。水裡面的硬度通過陽離子交換系統或軟水機從水中去除,這是因為硬度化合物需要與鈉離子交換才能去除硬度。而，去除單寧的設備的工作原理與軟水機相同,但用與軟化機略有不同的樹脂。軟水機藉由設備內部的陽離子交換樹脂把陽離子(帶正電的離子,如鈣和鎂)以換取鈉離子,單寧去除設備則藉由設備內部的陰離子交換樹脂把陰離子(帶負電荷的離子,如單寧)以換取氯化離子。
什麼是UVT?
254 nm(即UV燈的光波長)的紫外線透射量是通過水柱傳輸的射光分數的度量。紫外線透射是進入水中的光與流出水的光的比率。UVT 通常為 1 釐米的路徑長度。隨著紫外線吸收率的增加,紫外線透射率降低。UVT 使用分光光度計進行測量。高顏色和/或單寧水準將導致UVT水準降低。如果水不能傳輸紫外線,比紫外線不能有效地消毒
我的水是否需要在紫外線系統前進行預處理?
是的,在安裝紫外線系統之前,您必須對水進行測試。許多人覺得,如果他們能把杯子裝滿水,而水看起來清澈,那一定意味著它沒問題。事實並非如此。水內的物質比肉眼能看到的更多。流經紫外線系統的水需要預先除去硬度、鐵、濁度、錳和顏色(可稱為單寧)。以下是瑞順對ATS紫外線系統的建議:
硬度 < 7 gpg
鐵 < 0.3 ppm (百萬分之一)
錳 < 0.05 ppm
濁度 < 1 NTU
UVT > 75%
單甯 < 0.1 ppm
如果以上的質數超過這些水平,則可能導致紫外線系統效率降低,如果對系統進行監控,則會導致報警情況。我們建議我們的客戶在紫外線系統之前安裝一個5微米的過濾器,以降低水中可能存在的任何濁度。我們也建議在安裝紫外線之前,做水質分析。
如何對家中的水管進行消毒?
紫外線系統是為了保護你的水免受致病微生物的侵害,但是有害的微生物有可能在水管中已經存在。所以,在安裝紫外線系統時,需要對水管進行消毒。一種簡單方法是通過過濾器將消毒劑(氯)引入管線內。當 ATS紫外線系統被裝上管道,只需在外殼中填充家用漂白劑(漂白劑含有 5.25% 的氯)。打開 ATS紫外線系統後,打開水,並確保在每個水龍頭中檢測到氯氣味。將漂白劑留在管線中至少一小時。然後排空管路上的氯就完成了。
什麼是電磁閥? 我可以將一個電磁閥連接到 ATS紫外線系統嗎?
電磁閥是一種電力啟動的機械閥,在施加電源時這個閥就會打開和關閉。這種閥門可以安裝並連接到受監控的 ATS 紫外線系統中。如果紫外線強度降至建議水準以下,電磁閥將被啟動並自動關閉水流。這將阻止受污染的水流通過紫外線系統。電磁閥可以通過幹觸點連接到ATS紫外線系統,也可以直接連接到ATS系統。
我應該在哪裡安裝紫外線殺菌系統，相較於其他水處理設備?
紫外線系統必須是安裝在最後一道的水處理設備。
紫外線系統會影響(限制)我的水壓嗎?
不會,瑞順的 ATS紫外線系統的設計具有適合特定應用的進入口/出口埠。例如,8 GPM 流量的系統附帶 3/4” 埠。其他廠商的系統的壓降為平均 2-3 psi。
紫外線會改變我的水中味道和/或氣味嗎?
不會。通過化學消毒(如:氯化),水的味道和氣味將發生變化(取決於氯的含量,水可以聞到如漂白劑的味道),並會產生消毒副產品 (chemical disinfectionby-products DBP)，如: 三鹵甲烷 (trihalomethanes)和鹵酸(haloacetic acid)。這兩種DBP在高濃度攝入時都可能致癌。另外，水中在加入氯時,水的pH和電導率也會發生變化。紫外線UV是一種屬於物理類型的消毒技術。意思是紫外線只會對水中的微生物產生影響。水不會產生化學變化,味道和氣味也不會改變。唯一的變化是，如果水在紫外線反應爐中停滯過久,水的溫度可能會升高。尤其在很少使用或沒有使用的時候，如:夜間。
什麼紫外線劑量被認為足以去除供水中的病毒?這取決於供水水質和水流素，並且與您的UV系統的反應槽設計尺寸有關，才能做最標準的驗算。請來電或電郵洽詢!
不使用系統時,是否應關閉系統?
否,是否使用水時,都應保留紫外線系統。無論通過系統抽取的水量如何,燈都會老化。通過打開裝置,您將消除在裝置關閉時污染通過系統的潛在問題。
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