應用中的一般常識
　　
　　1、應用領域的分類
　　
　　----紫外線殺菌燈在水處理領域有廣泛的用途。
　　
　　----水處理（watertreatment）從處理對象分
，它包括廢水處理、城市供水處理
、飲用水處理、純淨水處理、養殖場水處理
；從原理上分，有消毒
、殺菌、光分解降解及其它光化反應；從使用紫外線殺菌燈的方法來分，有直接把燈放入水中，稱為浸沒式；紫外線燈放入套管裏使用，稱為過流式。（目前主要采用的是過流式的方法。）
　　
　　----紫外線殺菌燈在水處理主要應用它的殺菌功能，比如過流式的設備工作原理是這樣的：經水泵產生壓力的一定流速的水流流過能透紫外的石英套管外圍
，紫外線燈產生的254nm紫外線對水進行消毒、殺菌。其特點是水流流速很快
，一般在石英外套流過的時間為不超過1秒，因此要求殺菌燈的紫外線強度是很高的
，一般要求在表麵強度超過30000uw/cm2。要產生如此高的紫外線強度
，需選用高強度大功率的紫
　　
　　外(wai)線(xian)殺(sha)菌(jun)燈(deng)。如(ru)果(guo)仍(reng)然(ran)想(xiang)通(tong)過(guo)延(yan)長(chang)時(shi)間(jian)來(lai)提(ti)高(gao)消(xiao)毒(du)效(xiao)果(guo)，那(na)麼(me)一(yi)般(ban)選(xuan)用(yong)較(jiao)長(chang)的(de)燈(deng)，做(zuo)較(jiao)長(chang)的(de)設(she)備(bei)，或(huo)在(zai)不(bu)鏽(xiu)鋼(gang)外(wai)壁(bi)上(shang)處(chu)理(li)成(cheng)渦(wo)流(liu)旋(xuan)轉(zhuan)式(shi)結(jie)構(gou)

，來(lai)延(yan)長(chang)水(shui)流(liu)過(guo)的(de)時(shi)間(jian)。
　　
　　----對於高檔產品，過流式消毒方法不僅要配較複雜的結構；還有複雜的控製係統，如紫外線強度監測係統，水溫監測係統，消毒時間累積，紫外線燈監控
、故障報警、自動聲光報警等係統。此外，過流式設備對環境與處理對象也有要求，如水的溫度、水的透明度對消毒效果有很大的影響。紫外線殺菌燈工作時表麵最佳溫度為40℃，溫度過高或過低都會影響紫外線輸出效果
；水的透明度越差，紫外線越易被
　　
　　吸收，利用率就越低。
　　
　　----與yu過guo流liu式shi相xiang比bi，浸jin沒mei式shi結jie構gou簡jian單dan。紫zi外wai線xian殺sha菌jun燈deng直zhi接jie放fang在zai水shui中zhong
，這zhe種zhong方fang法fa可ke用yong於yu流liu動dong的de動dong態tai水shui
，也ye可ke用yong於yu靜jing態tai水shui。這zhe種zhong處chu理li方fang法fa要yao注zhu意yi燈deng管guan有you可ke能neng由you於yu意yi外wai情qing況kuang發fa生sheng破po裂lie；長時間處理，燈管表麵會被水中藻類等汙染物覆蓋
，將嚴重影響紫外線透出。
　　
　　對不同對象的水體進行消毒，主要要了解水質變動情況和水對紫外線的透過率。
　　
　　在水處理，除消毒殺菌外，紫外線燈還用於光催化反應
，但目前隻停留在試驗室研究階段。
　　
　　2

、產品的一般設計
　　
　　----對設備的設計，除了相關結構和電控部份設計之外
，一項重要指標是消毒效果，消毒效果我們一般用紫外線輻照劑量來衡量
，即254nm紫外線輻照強度×照射時間。輻照強度可以根據外套管離燈管表麵距離來測試強度，處理時間要根據水流量、水壓力、進水管尺寸來定，也可實測。理論上，照射劑量要達到30000uw.s/cm2
，劑量越高，對細菌殺滅率越高。
　　
　　----實際上，照射劑量在係統工作時是很難測試的
，主要是水體在設備中流過的時間往往難以估計和測試（這還和設備內部結構設計有關）

，所以通常用水流量和紫外線燈功率的比例關係來衡量消毒效果。
　　
　　----水流量一定，則需要一定總功率的紫外線燈，但總功率一定
，還有多種選擇方案。如果選擇總功率600瓦的紫外線燈
，可選擇30隻20瓦的燈
，也可選擇20隻30瓦的燈
，還可選擇6隻100瓦wa的de燈deng等deng。即ji使shi單dan隻zhi燈deng功gong率lv一yi定ding了le，燈deng的de長chang度du還hai不bu一yi定ding。可ke選xuan擇ze較jiao短duan的de高gao強qiang度du燈deng，也ye可ke選xuan擇ze較jiao長chang的de高gao效xiao率lv燈deng。具ju體ti設she計ji時shi，考kao慮lv設she備bei的de長chang度du
、體ti積ji，如ru果guo允yun許xu設she備bei長chang
，不bu能neng太tai大da，則ze采cai用yong細xi長chang的de燈deng
，這zhe樣yang支zhi數shu相xiang應ying減jian少shao，內nei腔qiang空kong腔qiang可ke縮suo小xiao。相xiang反fan，設she備bei設she計ji不bu能neng長chang，可ke大da的de
，則ze選xuan用yong紫zi外wai線xian燈deng管guan時shi
，宜yi采cai用yong較jiao小xiao功gong率lv，支zhi數shu較jiao多duo的de。對dui於yu選xuan擇ze支zhi數shu較jiao少shao紫zi外wai線xian燈deng時shi流liu過guo石shi英ying外wai套tao管guan的de水shui層ceng厚hou度du要yao厚hou
，紫zi外wai線xian在zai水shui中zhong比bi在zai空kong氣qi中zhong更geng容rong易yi衰shuai減jian
，它ta的de衰shuai減jian係xi數shu比bi可ke見jian光guang在zai水shui中zhong的de衰shuai減jian要yao大da得de多duo。隻zhi能neng允yun許xu水shui層ceng厚hou度du在zai1cm左右
，如果更厚，則需浪費更多的紫外線來達到相同的消毒效果。即紫外線燈應用效率會降低。
　　
　　2、燈的選用
　　
　　----zaishuichulizhong，youqizaifeishuichulizhong，yingyonggaoqiangdudeziwaixiandengshihenyoubiyaode。yinweiruguoshiyongjiaoduoshuliangdeziwaixiandeng，namezhenliuqishuliangyeduo
，xianlugengfuza，kongzhibufenyegengfuza
，wangwanghuaiyizhideng，jiuyaotingjigenghuan，jianxiu。erdenghezhenliuqishiyongshuliangyueduo
，huaidiaoyizhidegailvyejiuyueda。
　　
　　----在傳統的紫外線燈中
，功率一般隻能做到幾十瓦，如傳統規格40瓦
、30瓦wa。如ru果guo用yong到dao大da流liu量liang水shui處chu理li，總zong功gong率lv需xu幾ji千qian瓦wa，紫zi外wai線xian燈deng的de數shu量liang要yao用yong到dao數shu十shi隻zhi到dao上shang百bai隻zhi，設she備bei龐pang大da，控kong製zhi線xian路lu也ye很hen複fu雜za。當dang用yong大da功gong率lv的de紫zi外wai線xian燈deng

，如ru300瓦
，那麼
，燈和鎮流器數量將會大大減少，可簡化設備。提高設備安全可靠性，降低設備的故障發生率。
　　
　　----高強度的紫外線燈在水處理中使用
，可分別選擇有臭氧和無臭氧燈。所謂有臭氧燈，指這種燈能透185nm譜線（汞的特征譜線），這種譜線在空氣中能電離空氣產生臭氧。據國外的試驗研究


，185nm的紫外線在水中能產生光化反應


，即電離H2O產生-OH（羥基），-OH有很強的氧化性，可礦化分解水中的有機物
，降低TOC。但是一般的低壓汞燈，本身功率不大，185nm紫外線隻占燈管所耗電能的20%，其效果不顯著
，隻有大功率的紫外線燈才能表現出一定效果。
　　
　　----在zai水shui處chu理li除chu了le應ying用yong紫zi外wai線xian燈deng消xiao毒du殺sha菌jun之zhi外wai，還hai可ke用yong到dao紫zi外wai線xian燈deng的de另ling外wai的de作zuo用yong原yuan理li。這zhe就jiu是shi光guang催cui化hua反fan應ying。這zhe種zhong原yuan理li現xian已yi被bei成cheng功gong用yong於yu空kong氣qi淨jing化hua。我wo們men在zai市shi場chang上shang看kan到dao的de光guang催cui化hua空kong氣qi淨jing化hua器qi就jiu是shi用yong到dao該gai原yuan理li。在zai飲yin用yong水shui和he廢fei水shui淨jing化hua方fang麵mian，國guo內nei目mu前qian有you數shu十shi家jia大da學xue和he企qi業ye在zai研yan究jiu，被bei認ren為wei是shi高gao效xiao、最有前景的廢水
、廢氣治理方法，是國內外研究的熱點。
　　
　　----目前，光催化活性較好的是TIO2。理論上
，波長小於387nm的紫外線都能對TiO2激化而產生羥基而起到催化氧化的作用。市場上
，我們可看到兩個波長的紫外線燈，一種是254nm，一種是365nm的紫外線燈
，這兩種燈現都已成功用於光催化反應的應用中
，254nm的紫外線燈也就是通常的殺菌燈
，是由汞原子發出的譜線。365nm譜線的燈

，通常見到的是采用專用的黑色的透紫外線玻璃；另一種是采用石英玻璃，塗覆365nm的紫光粉，采用石英材料的透光率要高，但其成本也相應增高。
　　
　　----用在水處理，通常選用254nm的紫外線燈做光催化反應，這實際用到了254nm的雙從作用
，一是直接殺菌，一是光催化產生羥基礦化降解和殺菌。
　　
　　在空氣淨化方麵
，目前365nm的黑光管和254nm的石英燈都已有人成功運用
，本公司已開發峰值波長為312nm的紫外線燈
，該燈種光譜在UV-C、UV-B、UV-A等波段均有分布，可對光催化效率大大提高，是光催化應用首選燈種！
　　
　　二、應用中的技術難點
　　
　　1、結構和控製
　　
　　----zaishuichulizhuyaoyongdaoziwaixiandengdexiaodushajungongneng
，zhezhongjibenyuanlihefangfazaishushinianjiuyibeirenfaxian。zaioumei
，ziwaixianxiaodujishuyishiyizhongpujidejishu。zaiwoguo，jiushiniandaikaishiyinjingaijishu。shinianlai，zhezhongjishuzuoweiyizhong"高科技產品"被努力地推向市場。然而，到目前為止
，紫外線消毒產品還遠未在水處理應用中普及。
　　
　　----沒有普及化的重要原因之一
，國內生產的紫外線殺菌燈質量（主要是壽命）不過關。在水處理行業。由於設備一般都是24小時運轉，燈的壽命要求高。而國內生產的紫外線燈一般也就是1000-2000小時，而且可靠性不高，易出故障。如果用於空氣消毒，壞一隻燈可隨時更換；而在水處理設備裏，如果壞一隻燈
，要影響到整個設備、係統，還可能影響其他供水係統和用戶。可以說是安全質量事故。因此，紫外線殺菌燈的壽命和可靠性尤其重要。
　　
　　----diergeyuanyinshichanpindejiegouhekongzhixitongdeshejibuguoguan。yijiayongyinshuijiweili。juweishengbumendejiance
，tongguoyinshuijifangchudeshui，daduoshudoushixijunyanzhongchaobiao
，yixiemingpaichangjiadedoushiruci。xijunchanshengdezhuyaoyuanyinjiushiyinshuijineibuchangqibuqingxierziyanglexijun。shunianqian
，yourenxiangbaziwaixiandengyongdaoyinshuijishang
，duixitonghuanjingheshuijinxingxiaoduhebaojie。kedaoxianzai，shichangshangyemeikandaoyinshuijiyongshangziwaixiandeng。
　　
　　----造成這種現象主要是遇到結構設計上的難題。紫外線在水中的穿透力很差，一般僅適合於10cm以yi內nei厚hou度du的de靜jing態tai水shui層ceng，隨sui水shui層ceng厚hou度du增zeng加jia，紫zi外wai線xian強qiang度du將jiang大da幅fu度du衰shuai減jian。因yin此ci紫zi外wai線xian對dui水shui消xiao毒du最zui適shi合he薄bo層ceng動dong態tai水shui。而er普pu通tong的de桶tong裝zhuang飲yin水shui機ji中zhong的de水shui流liu入ru到dao內nei膽dan中zhong是shi靜jing態tai，而er且qie儲chu存cun時shi間jian無wu法fa確que定ding，有you可ke能neng隻zhi停ting留liu幾ji秒miao種zhong（連續接水飲用）
，也有可能停留較長時間。這就在時間控製上也增加了難度。
　　
　　----有you人ren想xiang到dao，飲yin水shui機ji主zhu要yao存cun在zai的de是shi二er次ci汙wu染ran
，不bu是shi桶tong裝zhuang水shui帶dai入ru的de細xi菌jun，隻zhi要yao讓rang內nei膽dan中zhong的de水shui不bu受shou二er次ci汙wu染ran就jiu可ke以yi保bao持chi清qing潔jie。沒mei有you必bi要yao達da到dao紫zi外wai線xian消xiao毒du殺sha菌jun的de劑ji量liang。但dan是shi，桶tong裝zhuang水shui不bu合he格ge的de報bao道dao我wo們men經jing常chang見jian到dao。顯xian然ran，僅jin僅jin是shi對dui內nei腔qiang進jin行xing消xiao毒du顯xian然ran是shi不bu夠gou的de！
　　
　　2
、光催化反應
　　
　　----光催化氧化反應機理很複雜。一些納米材料如TiO2粉體複合光催化劑，被紫外線照射後
，會產生"電子-空穴"對。空穴有很強的撲獲電子的能力，遇到水分子後，水分子被奪去電子形成羥基（-OH），羥基有很強的化學活性，它能破壞有機物的化學鍵，達到曠化分解有機汙染物的目的。
　　
　　----與其他的新技術、新方法一樣，光催化有他的新穎
、實用的一麵，也有其局限性的一麵。從目前的國內外的研究和一般客戶的應用情況看，光催化有其以下的局限性：
　　
　　----1
、光催化不管用在空氣還是用在水裏
，其"光解"的作用效率是"有限的"。不能誇大他的作用。它隻能處理雜質含量很低的空氣和溶液
，而且處理時間較長。比如空氣淨化
，隻能用於汙染氣體（如家居室內）較輕的環境，而不能用於如廢氣、廢水等的淨化。
　　
　　----2
、光催化作用隻能局限於光觸媒表麵附近。也就是說
，雜質分子或離子隻能經過光觸媒表麵才能被降解。因為光催化產生的活性離子羥基（-OH）從產生到消亡的時間非常短

，（小於10-6秒），他既不能在水中"遊泳"
，也不能在空中"飛舞"。而象紫外線可以穿透一定水層（盡管它在水中衰減嚴重）
，臭氧、氯氣可以溶解在水裏，隨水漂流
，作用時間可達數十分鍾。
　　
　　----3
、光催化活性易受外界因素影響。如水中某些離子對光催化分解有促進作用，也有些離子或分子對光催化有"中毒"作用。空氣中的濕度對光催化效果也有影響。還有一點：必需有水分子光催化才能進行。在儀器設備工作過程中，光催化實際效果往往難以實測和加以判斷。消費者難以通過"感性認識"來感觸高科技的魅力！
　　
　　----4
、無法測定"光解因子"。以消毒殺菌為例，《消毒技術規範》介紹有生物滅菌試驗方法。（這種試驗方法程序複雜，成本較高

，一般隻有市級防疫部門試驗室才有條件做。）通常情況
，我們可測試消毒因子。如紫外線消毒
，我們可測試254nm紫外線強度，化學消毒可測試化學因子如環氧乙烷


、臭氧的濃度，而光催化反應，目前無法測試所謂"因子"，如羥基（-OH）濃度就無法測試，原因是一其存在時間很
　　
　　短，二也無恰當方法測試。是"摸不著、看不見"的東西。
　　
　　----正視其局限性
，才能有針對性的進行相關試驗，實施技術突破。