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農村飲水紫外線消毒器

一、農村飲水紫外線消毒器的原理  

水的紫外線消毒，是通過紫外線對水的照射進行的。紫外線是指電磁波波長處于200-380nm的光波，一般分為三個區，即UVA（312-380）、UVB（280-315）、UVC（200-280）。低于200nm的遠紫外區域稱為真空紫外線，極易被水吸收，因此不能用于消毒。

用于消毒的紫外線是UVC區，即波長為200-280nm的區域，特別是254nm附近。紫外線消毒機制與氧化劑不同，它是利用波長254nm及其附近波長區域可透入微生物體內作用于核酸、原漿蛋白與酶，使DNA上相鄰的胸腺嘧啶鍵合成雙體，致DNA失去轉錄能力，阻止蛋白質產生副產物。以此達到消毒效果。

通常，水消毒用的紫外線燈的中心輻射波長是253.7nm。顯然，紫外線的殺菌效果取決于紫外線的輻射強度和照射時間的乘積，即輻照劑量。

二、農村飲水紫外線消毒器的消毒方法  

用紫外線消毒飲用水時，一般采用紫外線飲用水消毒裝置進行。消毒裝置是管狀，使水由一側進入，另一側流出，管道中用紫外線燈照射。目前紫外線燈為高壓石英水銀燈。用于飲水消毒的設備有兩種：套管進水式（浸入式）和反射罩式（水面式）。

套管進水式是燈管外有石英套管，水從燈管旁流過而消毒；反射罩式是利用表面拋光的鋁制反射罩將紫外線輻射到水中，所處理的水為無壓流。

燈管分低壓燈管和高壓燈管，高壓燈管單位時間內消毒的水量較低壓燈管為多。利用紫外線消毒時，水的色度和濁度要低，水深最好不超過2cm，關照接觸時間10-100秒。      

三、農村飲水紫外線消毒器  

參考《生活飲用水紫外線消毒器》CJ/T 204-2000。以紫外汞燈為光源 利用燈管內汞蒸氣放電時輻射的253.7mm紫外線為主要光譜線，對生活飲用水進行消毒的設備（簡稱消毒器）。  消毒器按水流狀態分為：敞開重力式、封閉壓力式，目前以封閉壓力式居多。

封閉式飲用水紫外線消毒器具用金屬圓筒把消毒燈管和被消毒的水封閉起來。筒體用不銹鋼或鋁制造，其內壁多做拋光處理，以提高對紫外線的反射能力，增強筒體內的紫外線輻射強度。有的消毒器還在筒內加裝了導流板，改變水流的運行狀態，避免水流死角。

消毒器必須設有進水、出水和泄水管路，進水管上應設流量指示儀表，為簡化消毒器的構造，也可以將泄水管和流量儀表安裝在與消毒器相連的管路上。

消毒器的醒目位置應設有燈管點燃指示、點燃計時指示或紫外線強度指示儀表。 紫外線燈管是飲用水紫外線消毒的核心部件。

四、農村飲水紫外線消毒器的環境要求

1、使用環境條件：紫外線消毒器應能在下述條件下正常工作。

（1）進水出水的水質  渾濁度≤5度、總含鐵量≤0.3mg/L、色度≤15度、水溫≥5℃、總大腸菌群≤1000個/L、細菌總數≤2000個/mL  經過飲用水紫外線消毒器消毒后的出水，總大腸菌群值≤3個/L，細菌總數≤100個/mL，其他水質指標應符合GB 5749-85有關規定，與進水相比也無明顯變化。  

（2）空氣環境  環境溫度≥5℃、空氣中最大相對濕度≤90% (相當于空氣20℃±5℃),圖為不同溫度下紫外線燈的輻射強度。   

（3）電源  電源頻率 50Hz±2.5 Hz、電源電壓 220V±22V

2、農村飲水紫外線消毒器基本技術要求  

（1）紫外線消毒器的設計應符合GB 8988《電網電源供電的家用和類似一般用途的電子及有關設備的安全要求》要求  

（2）承壓筒體的工作壓力不應小于0.60MPa，試驗壓力不應小于0.90MPa

（3）筒體或箱體內宜設置導流板  

（4）在對環境有較高要求時，宜優先選用低臭氧型燈管，以減少臭氧對環境的污染

（5）燈管的布置應使受紫外線照射面上的紫外線強度分布均勻  

（6）消毒器應設有燈管點燃指示、點燃累計時間指示或紫外線輻照強度的相對指示

（7）燈管應用石英玻璃套管與水隔開，石英套管253.7mm紫外線的透過率應大于85%

（8）按本標準的檢驗要求，裝備新燈管的消毒器產品，測得的紫外線輻照劑量不得小于 12000μW·S/cm。（應充水），正常工作的消毒器測得的紫外線輻照劑量不得小于9000μW·S/cm。  

（9）紫外線消毒器在額定消毒水量下工作的水頭損失應小于0.005MPa。

3、農村飲水紫外線消毒器外觀要求  

（1）設備表面應噴涂均勻，顏色一致，表面應無流痕、起泡、漏漆、剝落現象。  

（2）設備外表整齊美觀，無明顯的錘痕和不平，盤面儀表、開關、指示燈、標牌應安裝牢固端正。

（3）設備外殼及骨架的焊接應牢固，無明顯變形或燒穿缺陷。

4、農村飲水紫外線消毒器執行標準

執行標準：《紫外線消毒器》QB/T 1172-1999，《城市給排水紫外線消毒設備》GB/T19837-2005 ，《生活飲用水紫外線消毒器》CJ/T 204-2000   

五、農村飲水紫外線消毒器的消毒能力  

紫外線消毒器的消毒能力是指在額定進水量情況下對水中微生物的殺滅功能。選定的輻照劑量過高會浪費不必要的能量，過低又達不到消毒的目的。水的消毒應該側重于殺滅通過水污染疾病的腸道細菌，一般認為飲用水紫外線消毒器所能提供的輻照劑量最小不小于9 000μW/(cm2 ·s)，產品出廠時應大于12 000μW/(cm2 ·s)。

在飲用水紫外線消毒器中，各點的紫外線輻射強度是不同的。燈管發出的紫外線穿過石英套管造成一定的衰減，在穿過水層的強度隨水層深度增加而減少。燈管的有效使用時間是指其輻射強度從出廠的標準值下降30%的累積時間，國產燈管的有效壽命應不低于1 000h，一般在3 000h以上，進口品質良好的燈管可達8 000h。

六、微生物受紫外線照射后的光復活  

在飲用水紫外線消毒器中，各種不同的微生物均由于紫外線的照射受到損傷死亡。但任何生物均對損傷有一定的修復能力，微生物也不例外。微生物的紫外線損傷能被可見光所逆轉稱為光復活，有效的波長范圍包括330nm-480nm的可見光和近紫外光。

修復情況因微生物的種類和受紫外線的打擊的程度而異。一些缺乏光復活酶的微生物無光復活能力。紫外線的注量增加，光復活率降低，當照射劑量達到60000μw/cm 2 時，大腸桿菌的光復活消失。 

光復活的機制是：在光復活酶的作用下，連接在一起的可以逆轉的光產物胸腺嘧二聚體解聚而形成單體，使DNA恢復正常功能和結構以及在DNA復制時將損傷部位忽略和繞過，實現切割修復和重組修復。為了避免光復活現象，飲用水紫外線消毒器應保證一定的紫外線輻照劑量，消毒器應安裝在水箱的出水管上，經消毒后的水隨取隨用，避免與光長時間接觸。