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飛利浦紫外線燈253.7nm使用簡介
此波段與微生物細(xì)胞核中的脫氧核糖核酸的紫外線吸收和光化學(xué)敏感性范圍重合，核糖核酸和脫氧核糖核酸的吸收光譜的范圍為240~280nm紫外線殺菌，吸收峰在260nm。通常認(rèn)為紫外線能改變和破壞結(jié)構(gòu)突變，改變了細(xì)胞的遺傳轉(zhuǎn)錄特性，使生物體喪失蛋白質(zhì)的合成和復(fù)制繁殖能力，其他的蛋白質(zhì)吸收(苯基丙氨酸、色氨酸和酪氨酸中的芳香環(huán)的吸收峰為280nm)也可能對紫外線的殺菌過程發(fā)揮作用。
一般日光穿透大氣層后達(dá)到地面的紫外線的波長為287~390nm，偏離紫外線的最佳殺菌波長范圍(約250~285nm)。主要是大氣臭氧層的吸收作用使日光光譜中低于290nm的紫外線強(qiáng)度速度減少，故日光的殺菌能力遜于專用的紫外線殺菌燈。
紫外線殺菌作用較強(qiáng)，但對物體的穿透能力很弱，有遮擋物時殺菌效果幾乎為零。它適用于手術(shù)室、燒傷病房、傳染病房和無菌間的空間消毒及不耐熱物品和臺面表面消毒。
紫外線燈殺菌系統(tǒng)的總能量效率為下列各個效率的乘積。
紫外線燈發(fā)射的殺菌波段功率占燈管和鎮(zhèn)流器的總電耗的比例。
本項(xiàng)專對反射式反應(yīng)器而言。這是因?yàn)樵诠饩€穿過兩種不同的介質(zhì)時會在介質(zhì)的界面上產(chǎn)生反射。設(shè)計紫外線設(shè)備的時候應(yīng)考慮到光線入射角度，盡量減少反射光的損失。
折疊介質(zhì)中的入射光中用于實(shí)際殺菌所占的比例
取決于介質(zhì)的吸收性質(zhì)、微生物的濃度、光程長度、輻射劑量和流動狀態(tài)。該值很低，故實(shí)用上常以宏觀的輻射劑量描述。
在設(shè)計紫外線殺菌裝置的時候，要注意根據(jù)實(shí)際殺菌所需的紫外線消毒波段的功率，選擇合適的紫外線燈管形式，并進(jìn)行有關(guān)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較。目前對于各種燈殺菌效率的比較尚缺乏一種按輻射波長衡量的殺菌效果的權(quán)重分析方式，僅采用單位面積的輻射功衡量的輻射劑量指標(biāo)是不*的，必須結(jié)合輻射波長、水層厚度、水質(zhì)和運(yùn)行環(huán)境因素，考慮施工、經(jīng)濟(jì)和維修條件進(jìn)行燈具選型和反應(yīng)器的設(shè)計。
燈管的老化將使燈失去30%~50%的發(fā)光強(qiáng)度，老化時短波段衰減最快。有時透光介質(zhì)的老化可以用加熱法恢復(fù)(如可將老化的石英加熱到1000°C，維持?jǐn)?shù)小時)。為了保證殺菌的效率，一般當(dāng)燈管的實(shí)際使用時間達(dá)到標(biāo)稱壽命的75%時就應(yīng)該更換。測定老化程度比較可靠的方法是定期測量燈管的輸出光強(qiáng)，最好是測定其發(fā)射光譜。有人建議對于低壓紫外線燈消毒系統(tǒng)，當(dāng)輻射強(qiáng)度低達(dá)25W/cm時就應(yīng)予以更換燈管。早期國產(chǎn)低壓燈管的有效使用時間(定義為當(dāng)發(fā)光效率下降到初始值的70%時的使用時間)一般為1000~3000h(國外為7500~14000h)，目前已提高到8000~12000h左右。
紫外線燈啟動時對燈管的壽命影響較大。對于低壓燈管，一般每次啟動需要3~6min的穩(wěn)定時間，通常按每啟動點(diǎn)燃一次燈管消耗3h有效使用時間計算;高壓燈管每次啟動的穩(wěn)定時間約為5~10min，常按一次啟動相當(dāng)于消耗5~10h有效使用時間計算。
光復(fù)活是通過光修復(fù)過程完成的。大量研究表明，病毒本身沒有修復(fù)能力;有些細(xì)菌雖然具有修復(fù)能力，但是受到照射的紫外劑量越高，其修復(fù)能力就越低。微生物的修復(fù)可分為光修復(fù)和黑暗修復(fù)微生物在受到紫外線照射到遇見可見光的間隔時間越長，光修復(fù)能力越低。如果間隔時間超過2h，一些微生物會*喪失光修復(fù)能力。
微生物的光復(fù)活作用主要是通過光裂解酶在特定波長的光作用下來實(shí)現(xiàn)的，反應(yīng)過程遵循酶催化動力學(xué)原理。光強(qiáng)度增大，微生物的光復(fù)活作用則增強(qiáng)影響微生物光復(fù)活的因素主要是紫外線消毒設(shè)備、照射劑量、復(fù)活光源、溫度。當(dāng)溫度從5℃升至30℃時，光復(fù)活速率常數(shù)增大。
在工業(yè)生產(chǎn)中，臭氧常被用于消毒和凈化水體。但是，由于臭氧有*的氧化能力，水中剩余的臭氧如果不被去除會有可能對下程有所影響，因此，通常臭氧處理過的水在進(jìn)入主要的工藝流程之前必須將水中剩余臭氧去除掉。254納米波長的紫外線對于破壞剩余臭氧非常有效，它可以把臭氧分解成氧氣。盡管不同的系統(tǒng)所需要的規(guī)模不同，但通常來講，一個典型的臭氧消除系統(tǒng)所需的紫外線放射量是一個傳統(tǒng)的滅菌消毒系統(tǒng)的三倍左右。
在很多高技術(shù)和實(shí)驗(yàn)室裝置中，有機(jī)物會妨礙高純度水的生產(chǎn)。有很多方法可以把有機(jī)物從水中清除掉，較常用的方法包括使用活性炭和反滲透。波長較短的紫外線(185納米)也可以有效地降低總有機(jī)碳量(值的一提的是這些放射器也產(chǎn)生254納米波長的紫外線，因此可以同時進(jìn)行消毒)。波長較短的紫外線具有更多的能量，因此能夠分解有機(jī)物。紫外線氧化有機(jī)的反應(yīng)過程雖然非常復(fù)雜，其主要原理是通過產(chǎn)生氧化能力很強(qiáng)的自由氫氧，將有機(jī)物氧化成水和二氧化碳。和臭氧清除系統(tǒng)一樣，這種降解有機(jī)碳的紫外線系統(tǒng)的紫外線放射量是傳統(tǒng)消毒系統(tǒng)的三到四倍。
大多數(shù)食品和飲料廠家都大量地使用液體糖。由于糖是很容易被細(xì)菌所利用的食物，因此很容易促成細(xì)菌繁殖。另外，液體糖是不透明的，所以很難進(jìn)行*消毒。254納米波長的紫外線可以用來對液體糖產(chǎn)品進(jìn)行消毒。為了彌補(bǔ)液體的黏稠度和顏色造成的能量損耗，很多紫外線發(fā)射器需要被緊緊地排列起來組成所謂的 "薄膜" 反應(yīng)器。這種放射器的緊密組合可以提供所要求的非常高的紫外線放射量，從而可以對液體糖進(jìn)行有效的消毒。它的紫外線的能量輸出大約是傳統(tǒng)消毒系統(tǒng)的7到10倍。
在市政水處理和供水系統(tǒng)， 加氯消毒是非常必要的。但在工業(yè)生產(chǎn)過程中，為了避免對產(chǎn)品產(chǎn)生不良影響，去除水中的余氯卻經(jīng)常是必要的前處理。消除余氯的基本方法有活性炭床和化學(xué)處理。活性碳處理的缺點(diǎn)在于它需要不斷再生，而且經(jīng)常遇到細(xì)菌滋生的問題。185納米和254納米波長的紫外線都被證實(shí)可以有效地破壞余氯和氯氨的化學(xué)鍵。雖然需要巨大的紫外線能量才能發(fā)揮作用，但它的優(yōu)點(diǎn)在于此方法不需向水中添加任何藥物，不需要儲存化學(xué)物質(zhì)，容易維修，而且同時還有殺菌和去除有機(jī)物的作用。
用紫外線進(jìn)行空氣消毒和紫外線用于水消毒一樣有很久的歷史。空氣消毒設(shè)備用于醫(yī)院、診所和凈化房間已行之有年。現(xiàn)在，工廠、辦公室和家庭也開始使用空氣消毒設(shè)備。
空氣消毒的原理和水消毒一樣。通常，紫外線燈可安裝在空氣管道里，位于盤管的前端，或裝在固定于墻上的架子上。當(dāng)空氣經(jīng)過時，空氣中的微生物就被殺死而變得無害了。表面消毒的原理也是這樣。在食品和飲料生產(chǎn)業(yè)中，傳送帶上的產(chǎn)品就是由表面消毒設(shè)備進(jìn)行消毒的。
為了降低殺生劑的費(fèi)用以及化學(xué)處理對健康的危害，紫外線系統(tǒng)可以安裝在冷卻塔的水循環(huán)系統(tǒng)中以起到殺菌的作用。如果和過濾器一并使用，紫外線可以有效的控制微生物在冷卻塔中的生長。雖然冷卻塔中仍然需要保留一定的殺生劑濃度，應(yīng)用紫外線可以大大降低其使用量。