紫外线杀菌灯的技术及应用

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2 o o 5年 6月

灯 - f照明

第 3 O卷第 2期

紫外线杀菌灯的技术及应用杨茜(广西桂林，桂林 5 4 1 0 0 1 )

摘要：本文介绍了紫外线杀菌灯的工作原理及其应用。关键词：光源；杀菌灯；微生物

1紫外线杀菌灯的工作原理紫外线杀菌灯 ( U l t r a v i o l e t S t e r i l i z a t i o n l a m p s )与日光灯、节能灯发光原理一样，灯管内的汞原子被激

D N A,使D N A遭到破坏而导致细菌死亡。1 8 5 n m波长紫外线与空气作用可产生有强氧化作用的臭氧， 可有效地杀灭细菌。紫外线可集中很高的强度在短时间内杀灭细菌和病毒。紫外线杀菌属于纯物理消毒方法，无二次污染。紫外线臭氧对于伤寒菌、赤痢菌、大肠菌、葡萄球状菌、结核菌、枯草菌等起到非常

发产生汞的特征谱线。紫外线按波长通常分为长、中、短波三种：波长为 3 5 0~3 2 0 n m的长波紫外线简称 U V A,波长为 3 2 0~2 8 O n o的中波紫外线简称 t

有效的杀菌效果，其应用范围极广，对各种细菌均有杀菌力。

U V B,波长短于 2 8 O n o的短波紫外线简称 U t V C。目 前市场上销售的紫外线消毒灯，大多数是利用汞灯发出的 2 5 4 n m的短波紫外线 ( U V C )来实现消毒的。 低压汞蒸气主要产生 2 5 4 n m和 1 8 5 n m紫外线，可用于杀菌，光化学反应，饮水消毒，空气消毒。紫外线杀菌灯的构造、接线方法、配件等与荧光灯完全一样，所不同的是管壁由能透过紫外线的特殊玻璃制成，灯管内壁不涂荧光粉。日光灯、节能灯灯管采用的是普通玻璃，紫外线不能透出来，被荧光粉吸收后发出可见光；而杀菌灯灯管则用透紫钱玻璃或石英玻璃。

影响紫外线杀菌效果的主要因素，各种细菌以 及每种细菌的不同生长阶段对紫外线作用的感受性有一定差别。大多数革兰氏阳性菌比阴性菌的感受

性大，球菌比杆菌的感受性大，结核杆菌有显著的耐受性，幼稚的细菌较繁殖已久的细菌敏感，生长芽胞的细菌比繁殖型细菌对紫外线的耐受性强，杀死细菌芽胞比杀死细菌的剂量要增大数倍，

甚至近1 0倍，例如用紫外线照射杀死炭疽杆菌的芽胞比杀

死繁殖中的炭疽杆菌多 3—4倍的时间，杀死大肠杆菌芽胞比杀死大肠杆菌的剂量需要增大 8倍，酵

紫外线的杀菌作用原理与其核酸、蛋白质及酶的作用有关，短波紫外线能破坏细胞或病毒的核酸

母菌和霉菌比其它细菌对紫外线的耐受性强，霉菌芽胞对紫外线有很大的抵抗力。紫外线的杀菌效果

结构和功能。核酸的吸收光谱与紫外线的杀菌作用光谱几乎完全吻合，核酸中嘌呤和嘧啶对波长2 6 0 n m的紫外线吸收最强；波长 2 5 4 n m的紫外线主要被核蛋白吸收。核酸吸收短波紫外线后，紫外线的量子破坏核酸分子中的一个或数个化学健，造成

与其照射强度和总的照射量有关。照射剂量 (照射强度和照射时间的乘积 )增加时，杀死细菌的数量增多，但被杀死细菌的百分比并不与照射剂量成比

例的增加。相当小的剂量也可杀死少数细菌：如细菌量多，甚至用相当大的剂量照射仍有部分细菌免于死亡，曾经有观察到紫外线对不同浓度的绿脓杆菌的杀菌效果，结论与上述一致。应当注意极小剂

核酸或核蛋白的分解或变性，使之失去正常功能，造成细菌和病毒的死亡或变异。此外，紫外线照射还

能影响细菌和病毒中许多酶的活性，使其蛋白分子的结构和功能产生改变，影响蛋白质及核酸的代谢

量的紫外线照射可刺激细菌的增长和繁殖。照射时环境的温度降低，细菌的抵抗力增加，紫外线的杀菌作用减弱，低于零摄氏度时，杀菌作用几乎停I E。 4 9

合成，亦可使细菌或病毒的毒性减弱，甚至死亡。紫外线穿过玻管壁透射出来。2 5 4 n m波长的紫外线很易被生物体吸收，作用于生物体的遗传物质

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2 o o 5年 6月

灯与照明

第 3 O卷第 2期高硼紫外线灯和石英紫外线灯的对比

2紫外线杀菌灯的应用紫外线消毒在医疗卫生领域应用较早。如医院通常用 3 0瓦紫外线灯来对空气和物体表面消毒杀菌，在宾馆饭店的熟食间也要求使用紫外线灯。紫外线消毒在日常生活中也能见到，冬天里，有些人喜欢晒被子、晒鞋子，就是用到太阳中的紫外线来对被子、鞋子杀菌。2

. 1消毒柜杀菌

(寿命指鬃外线光衰减到初始 7 0%为寿终 )

紫外线灯在消毒柜的应用并不久，但发展较快， 目前，市场上有约 2 0%的消毒柜采用紫外线灯来消毒。在江浙地区，有些企业生产的消毒柜全部采用

2 . 2水处理

紫外线杀菌灯在水处理主要应用它的杀菌功能，从使用紫外线杀菌灯的方法来分，有直接把灯放入水中，称为浸没式；紫外线灯放入套管里使用，称为过流式。比如过流式的设备工作原理是这样的：

紫外线灯，紫外线消毒柜正做为一个新的卖点在市场上走俏。

紫外线消毒是通过破坏细胞中的 D N A来达到消毒的目的，具有广谱 (对各种细菌均有杀灭能力),快速等特点。不同波段的紫外线杀菌能力不同，只有短波紫外线 ( 2 0 0— 3 0 0 n m)才能对细菌有杀灭能力，其中在 2 5 0—2 7 0 n m范围杀菌力最强。 2 5 4 n m紫外线能使细菌和病毒的 D N A发生变性使细菌不能繁殖后代。 2 5 4 n m 1 0 0 t L w/ e m 2的紫外线强度下杀死以下细菌所需时间：炭疽杆菌需 9 0秒，乙肝

经水泵产生压力的一定流速的水流流过能透紫外的石英套管外围，紫外线灯产生的 2 5 4 n m紫外线对水进行消毒、杀菌。其特点是水流流速很快，一般在石英外套流过的时间为不超过 1秒，因此要求杀菌灯的紫外线强度是很高的，一般要求在表面强度超过 3 0 0 o 0 w/ c r n 2。要产生如此高的紫外线强度，需选用高强度大功率的紫外线杀菌灯。如果仍然想通过延长时间来提高消毒效果，那么一般选用较长的灯，做较长的设备，或在不锈钢外壁上处理成涡流旋转式

病毒要 2 1 0秒，结核杆菌 1 2 0秒，流感病毒 7 0秒。

结构，来延长水流过的时间。过流式设备对环境与处理对象也有要求，如水的温度、水的透明度对消毒效果有很大的影响。紫外线杀菌灯工作时表面最佳温度为 4 0 c I=,温度过高或过低都会影响紫外线输出 效果；水的透明度越差，紫外线越易被吸收，利用率就越低。与过流式相比，浸没式结构简单。紫外线杀菌灯直接放在水中，这种方法可用于流动的

动态水，也可用于静态水。这种处理方法要注意灯管有可能由于意外情况发生破裂；长时间处理，灯管表面

杀菌具有广谱性，即对任何细菌或病毒都有效；可集中高强度紫外线在短时间内 (可小于 1秒 )杀

菌，而臭氧杀菌浓度不能太高，泄漏会对人体健康有影响。 低压汞灯 (日光灯、节能灯都属于低压汞灯 )会

产生 2 5 4 n m紫外线，但是普通玻璃不透 2 5 4 n m紫外线，高硼玻璃对 2 5 4 n m紫外线透过率不到 6 0%,石英

玻璃对 2 5 4 n m透过率高达 9 2%以上，不同材料制造的紫外线灯成本和性能也不一样。真正高强度、长

会被水中藻类等污染物覆盖，将严重影响紫外线透出。

寿命的紫外线灯必需是采用石英玻璃制造，这种灯也叫石英杀菌灯，它分两种类型：高臭氧型和低臭氧型，在消毒柜一般采用高臭氧型，这也是石英紫外

在水处理中，尤其在废水处理中，应用高强度的紫外线灯是很有必要的。因为如果使用较多数量的紫外线灯，那么镇流器数量也多，线路更复杂，控制部分也更复杂，往往坏一只灯，就要停机更换，检修。 而灯和镇流器使用数量越 …… 此处隐藏：7563字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……