紫外线的消毒原理和方法

紫外线应用已经有几十年的历史。 但是由于其技术复杂， 使其应用受到限制。 经过近二十年的研究和实践，以紫外线为主组成的复合应用技术，以其良好的处理效果成为人们生活的首选。本文主要阐述了紫外线对人们生活影响 和基本原理。

目前，消毒方法可分为两大类， 即化学消毒法和物理消毒法。化学消毒法有加氯消毒和臭氧消毒等；物理消毒法有紫外线消毒等。

紫外线杀菌消毒原理是利用适当波长的紫外线能够破坏微生物机体细胞中  的 DNA( 脱氧核糖核酸 )或 RNA( 核糖核酸 )的分子结构，造成生长性细胞死亡和(或)再生性细胞死亡，达到杀菌消毒的效果。经试验，紫外线杀菌的有效波长范围可分为四个不同的波段： UVA（400～315nm）、UVB（ 315～280nm）、UVC（280～200nm）和真空紫外线（ 200～ 100nm）。其中能透过臭氧保护层和云层到达地球 表面的只有 UVA 和 UVB 部分。就杀菌速度而言，UVC 处于微生物吸收峰范围之内，可在 1s 之内通过破坏微生物的 DNA 结构杀死病毒和细菌， 而 UVA 和 UVB 由于处于微生物吸收峰范围之外，杀菌速度很慢，往往需要数小时才能起到杀菌作用，在实际工程的数秒钟水力停留（照射）时间内，该部分实际上属于无效紫外部分。真空紫外光穿透能力极弱，灯管和套管需要采用极高透光率的石英，一般用半导体行业降解水中的TOC，不用于杀菌消毒。因此，给排水工程中所说 的紫外光消毒实际上就是指UVC 消毒。紫外光消毒技术是基于现代防疫学、医学和光动力学的基础上，利用特殊设计的高效率、高强度和长寿命的UVC 波段紫外光照射流水，将水中各种细菌、病毒、寄生虫、水藻以及其他病原体直接杀死，达到消毒的目的。

研究表明，紫外线主要是通过对微生物(细菌、病毒、芽孢等病原体)的辐射损伤和破坏核酸的功能使微生物致死，从而达到消毒的目的。 紫外线对核酸的作用可导致键和链的断裂、股间交联和形成光化产物等，从而改变了DNA 的生物活性， 使微生物自身不能复制， 这种紫外线损伤也是致死性损伤。紫外线消毒是一种物理方法， 它不向水中增加任何物质， 没有副作用，这是它优于氯化消毒的地方，它通常与其它物质联合使用，常见的联合工艺有 UV+H2O2、UV+H2O2+O3、UV+TiO2。紫外线是一种肉眼看不见的光波， 存在于光谱紫外线端的外侧， 故称之为紫外线，依据不同的波长范围，被割分为 A、B、C 三种波段，其中的 C 波段紫外线波长在 240－260nm 之间，为有效的杀菌波段。

现代紫外线消毒技术是基于现代防疫学、光学、生物学和物理化学的基础上，利用特殊设计的高效率，高强度和长寿命的  C 波段紫外光发生装置，产生的强紫外 C 光照射空气或物体表面，当空气或固体表面中的各种细菌、病毒、寄生虫、水藻以及其它病原体受到一定剂量的紫外  C 光辐射后，其细胞中的 DNA 结构受到破坏， 从而在不使用任何化学药物的情况下杀灭细菌、 病毒， 以及其它致病体，达到消毒和净化的目的。它具有高效、广谱、价廉、长寿、操作简便、运行费用低、不产生任何二次污染的优点。