高輸出紫外燈技術發展緊跟廢水處理解決方案
在比較制造商技術產品的 XPES 系列的第二部分中，我們討論了不斷發展的紫外線處理技術。我們詢問制造商如何與微污染物和新興污染物保持同步，這些污染物在全球成為頭條新聞。
XPES 300w 紫外燈處理有害污染物
Vivian Xin, 全球市政銷售, XPES UV
在上個世紀，紫外線在水消毒中發揮著越來越重要的作用。在不添加化學品及其副產品的情況下進行消毒、占地面積小以及能夠破壞耐氯微生物的能力促成了它近年來的迅速普及。還已知UV，單獨或與氧化劑結合，可用于處理化學微污染物，包括但不限于繼續在水中檢測到的殺蟲劑和藥物。
紫外線氧化是紫外線和氧化劑（例如過氧化氫）的聯合作用。該技術已成為處理難以去除的污染物的一種具有成本效益的選擇，例如飲用水中的味道和氣味化合物或水回用應用中的廢水衍生污染物。
它是這樣工作的：首先，紫外線在稱為紫外線光解的過程中直接分解污染物。該過程是微污染物吸收紫外光的高能光子并隨后分解污染物的結果。一些微污染物，如 N-亞硝基二甲胺 (NDMA)，通過這種機制得到優先處理。其他不易吸收紫外線的化合物可以通過稱為紫外線氧化的同時過程降解。后者從過氧化氫分裂成兩個羥基自由基開始。這些自由基不加選擇地與水中的微污染物反應以破壞目標化合物。
通過這兩個過程的結合，可以去除多種微污染物。XPES UV 進行了廣泛的研究，專門評估紫外線氧化系統如何處理有害污染物。例如，降雨導致的農業徑流使用于作物維護的各種殺蟲劑和其他化學品進入河流和溪流，為社區水處理廠提供水源。
全球法規對可以進入配送系統的污染物（例如殺蟲劑）的濃度進行了嚴格限制。水處理系統中的紫外線氧化在降低這些有害污染物的濃度方面發揮著關鍵作用。紫外線氧化過程也用于地下水修復，其中有害的有機化合物，如四氯乙烯、1,4-二惡烷和氯乙烯被破壞。
今天不斷變化的氣候正在導致更廣泛的水資源短缺。水資源緊張的地區經常使用非常規的飲用水源，以維持可持續的供應。例如，全球許多社區通過去除二級（生物廢水）處理后殘留的微污染物，將廢水處理至高純度。紫外線氧化與反滲透等其他處理技術相結合，可去除微污染物并產生最高純度的水。
降低運維成本
使用紫外線對飲用水進行消毒，在美國已經使用了近一個世紀。隨著市政當局尋找化學消毒劑的替代品，紫外線消毒的使用在 1980 年代和 1990 年代迅速增加，化學消毒劑已被證明會形成對人體健康有害的致癌副產品。由于具有顯著的安全優勢，成千上萬的城市從基于化學的消毒（例如氯氣）轉換為紫外線。
然而，隨著時間的推移，許多紫外線系統的所有者對操作紫外線消毒的總體費用表示擔憂。特別值得關注的是燈泡更換成本、維護成本以及與保持系統持續運行相關的成本。使用電極燈的傳統紫外線系統會隨著時間的推移而褪色，每運行 60,000 小時就需要更換一次。此外，隨著紫外線燈的開啟和關閉循環，燈的磨損會加速。隨著燈的退化或故障，操作員必須花費大量時間確保紫外線系統以最佳性能運行，不斷地驅動和更換燈。
254nm紫外燈
傳統系統還需要擦拭系統，通常包括化學品，以保持燈套清潔并允許最大的紫外線穿透到水中。這些刮水器系統增加了紫外線裝置本身的維護成本和復雜性。
紫外線水處理的一個關鍵因素是流速和精確的水位控制。如果流量太高，水會在沒有足夠的紫外線照射的情況下通過。如果流量過低，熱量可能會積聚并損壞紫外燈。憑借紫外線消毒的諸多好處，已經進行了大量的研究和開發，以開發優化消毒過程的新技術，同時消除對成本、系統維護和可靠性的擔憂。
紫外線技術的發展與消毒需求和微污染物的去除保持同步
毛工程師，水處理紫外線專家
由于分析方法使我們了解新發現的微生物和微污染物，我們需要確保我們的紫外線處理技術能夠成功地呈現這些病原體無害 - 使用最少的能量并需要盡可能低的資本支出。內分泌干??擾化學品、藥物和個人護理產品以及水傳播病原體（如隱孢子蟲和腺病毒）是最近才發現的對我們的供水造成威脅的好例子。
讀者可能知道，隱孢子蟲對氯具有極強的抵抗力，并且對其他化學消毒劑（臭氧、二氧化氯）具有很強的抵抗力，但很容易被紫外線消毒滅活。通過這種方式，該行業當前面臨的挑戰是通過降低運營和設置成本來使這種強大且通用的技術更廣泛地普及。
尤其是水工業和水技術公司面臨的挑戰是如何使這些有效和強大的紫外線解決方案盡可能具有成本和能源效率。在 UV 氧化技術領域內，由于采用了更節能的 UV 燈，因此從中壓到低壓 UV 系統的碳足跡更小。更多這正是我們所需要的。通過提高紫外線技術的成本和能源效率，我們可以利用這種強大的、環境可持續的工具來處理我們供水中新發現的微生物或微污染物。
具有成本和能源效率的紫外線技術將使我們能夠在全球范圍內進一步發展水再利用能力并應對水資源短缺的挑戰。
防止在水中使用抗生素
飲用水凈化、飲料和食品生產中的工藝用水、養魚和農業灌溉系統等大量應用對藥物、激素、殺蟲劑和除草劑的殘留有額外的要求。分解。
例如，在養魚業中，向水中添加抗生素以減少病原菌的生長和傳播。當人們吃魚時，抗生素對他們構成威脅。用紫外線凈化水通常不需要使用抗生素。因此，防止了對健康有負面影響的人體對抗生素的抗藥性。
高級氧化還使用 254 納米以下范圍內的紫外線輻射。具有更高能量的光會破壞水中難以或不可能分解的物質，并使化合物分解和失活。例如，該過程用于消除公共游泳池中的“氯氣味”——所謂的氯胺。當氯與尿素、肌酐和氨基酸反應時，水中會形成氯胺。短波紫外線可以分解這些化合物。
紫外線殺菌燈
先進的建模工具
XPES 300W 用于消除水性病原體的殺菌紫外線消毒器越來越受歡迎，因為紫外線處理系統的效率不斷提高，處理水平與工藝要求相匹配的能力也越來越強。
新生物對紫外線的敏感性研究可以在實驗室使用準直光束實驗進行，并且可以很容易地與第三方驗證的性能測試相關聯。建模工具允許開發系統設計以處理越來越高的對數減少，并且還可以處理更難殺死的生物，從而提供更大的處理范圍和靈活性。許多市場部門和行業正在開發新的法規語言，這將允許用戶和設計人員通過指定經過驗證的性能要求來更有信心地指定 UV 設備。已經開發出新產品，可以對液體糖、鹽水和牛奶等傳輸率非常低的液體中的生物體進行消毒，從而為紫外線技術開辟了更多新工藝。安裝在更大處理系統中的更強大的燈也在提高處理效率并減小所需的土木結構的尺寸。這些新的進步創造了現在可以使用的產品，有助于在世界各地的壓力地區節約用水。
