高输出紫外灯技术发展紧跟废水处理解决方案
在比较制造商技术产品的 XPES 系列的第二部分中，我们讨论了不断发展的紫外线处理技术。我们询问制造商如何与微污染物和新兴污染物保持同步，这些污染物在全球成为头条新闻。
XPES 300w 紫外灯处理有害污染物
Vivian Xin, 全球市政销售, XPES UV
在上个世纪，紫外线在水消毒中发挥着越来越重要的作用。在不添加化学品及其副产品的情况下进行消毒、占地面积小以及能够破坏耐氯微生物的能力促成了它近年来的迅速普及。还已知UV，单独或与氧化剂结合，可用于处理化学微污染物，包括但不限于继续在水中检测到的杀虫剂和药物。
紫外线氧化是紫外线和氧化剂（例如过氧化氢）的联合作用。该技术已成为处理难以去除的污染物的一种具有成本效益的选择，例如饮用水中的味道和气味化合物或水回用应用中的废水衍生污染物。
它是这样工作的：首先，紫外线在称为紫外线光解的过程中直接分解污染物。该过程是微污染物吸收紫外光的高能光子并随后分解污染物的结果。一些微污染物，如 N-亚硝基二甲胺 (NDMA)，通过这种机制得到优先处理。其他不易吸收紫外线的化合物可以通过称为紫外线氧化的同时过程降解。后者从过氧化氢分裂成两个羟基自由基开始。这些自由基不加选择地与水中的微污染物反应以破坏目标化合物。
通过这两个过程的结合，可以去除多种微污染物。XPES UV 进行了广泛的研究，专门评估紫外线氧化系统如何处理有害污染物。例如，降雨导致的农业径流使用于作物维护的各种杀虫剂和其他化学品进入河流和溪流，为社区水处理厂提供水源。
全球法规对可以进入配送系统的污染物（例如杀虫剂）的浓度进行了严格限制。水处理系统中的紫外线氧化在降低这些有害污染物的浓度方面发挥着关键作用。紫外线氧化过程也用于地下水修复，其中有害的有机化合物，如四氯乙烯、1,4-二恶烷和氯乙烯被破坏。
今天不断变化的气候正在导致更广泛的水资源短缺。水资源紧张的地区经常使用非常规的饮用水源，以维持可持续的供应。例如，全球许多社区通过去除二级（生物废水）处理后残留的微污染物，将废水处理至高纯度。紫外线氧化与反渗透等其他处理技术相结合，可去除微污染物并产生最高纯度的水。
降低运维成本
使用紫外线对饮用水进行消毒，在美国已经使用了近一个世纪。随着市政当局寻找化学消毒剂的替代品，紫外线消毒的使用在 1980 年代和 1990 年代迅速增加，化学消毒剂已被证明会形成对人体健康有害的致癌副产品。由于具有显着的安全优势，成千上万的城市从基于化学的消毒（例如氯气）转换为紫外线。
然而，随着时间的推移，许多紫外线系统的所有者对操作紫外线消毒的总体费用表示担忧。特别值得关注的是灯泡更换成本、维护成本以及与保持系统持续运行相关的成本。使用电极灯的传统紫外线系统会随着时间的推移而褪色，每运行 60,000 小时就需要更换一次。此外，随着紫外线灯的开启和关闭循环，灯的磨损会加速。随着灯的退化或故障，操作员必须花费大量时间确保紫外线系统以最佳性能运行，不断地驱动和更换灯。
254nm紫外灯
传统系统还需要擦拭系统，通常包括化学品，以保持灯套清洁并允许最大的紫外线穿透到水中。这些刮水器系统增加了紫外线装置本身的维护成本和复杂性。
紫外线水处理的一个关键因素是流速和精确的水位控制。如果流量太高，水会在没有足够的紫外线照射的情况下通过。如果流量过低，热量可能会积聚并损坏紫外灯。凭借紫外线消毒的诸多好处，已经进行了大量的研究和开发，以开发优化消毒过程的新技术，同时消除对成本、系统维护和可靠性的担忧。
紫外线技术的发展与消毒需求和微污染物的去除保持同步
毛工程师，水处理紫外线专家
由于分析方法使我们了解新发现的微生物和微污染物，我们需要确保我们的紫外线处理技术能够成功地呈现这些病原体无害 - 使用最少的能量并需要尽可能低的资本支出。内分泌干扰化学品、药物和个人护理产品以及水传播病原体（如隐孢子虫和腺病毒）是最近才发现的对我们的供水造成威胁的好例子。
读者可能知道，隐孢子虫对氯具有极强的抵抗力，并且对其他化学消毒剂（臭氧、二氧化氯）具有很强的抵抗力，但很容易被紫外线消毒灭活。通过这种方式，该行业当前面临的挑战是通过降低运营和设置成本来使这种强大且通用的技术更广泛地普及。
尤其是水工业和水技术公司面临的挑战是如何使这些有效和强大的紫外线解决方案尽可能具有成本和能源效率。在 UV 氧化技术领域内，由于采用了更节能的 UV 灯，因此从中压到低压 UV 系统的碳足迹更小。更多这正是我们所需要的。通过提高紫外线技术的成本和能源效率，我们可以利用这种强大的、环境可持续的工具来处理我们供水中新发现的微生物或微污染物。
具有成本和能源效率的紫外线技术将使我们能够在全球范围内进一步发展水再利用能力并应对水资源短缺的挑战。
防止在水中使用抗生素
饮用水净化、饮料和食品生产中的工艺用水、养鱼和农业灌溉系统等大量应用对药物、激素、杀虫剂和除草剂的残留有额外的要求。分解。
例如，在养鱼业中，向水中添加抗生素以减少病原菌的生长和传播。当人们吃鱼时，抗生素对他们构成威胁。用紫外线净化水通常不需要使用抗生素。因此，防止了对健康有负面影响的人体对抗生素的抗药性。
高级氧化还使用 254 纳米以下范围内的紫外线辐射。具有更高能量的光会破坏水中难以或不可能分解的物质，并使化合物分解和失活。例如，该过程用于消除公共游泳池中的“氯气味”——所谓的氯胺。当氯与尿素、肌酐和氨基酸反应时，水中会形成氯胺。短波紫外线可以分解这些化合物。
紫外线杀菌灯
先进的建模工具
XPES 300W 用于消除水性病原体的杀菌紫外线消毒器越来越受欢迎，因为紫外线处理系统的效率不断提高，处理水平与工艺要求相匹配的能力也越来越强。
新生物对紫外线的敏感性研究可以在实验室使用准直光束实验进行，并且可以很容易地与第三方验证的性能测试相关联。建模工具允许开发系统设计以处理越来越高的对数减少，并且还可以处理更难杀死的生物，从而提供更大的处理范围和灵活性。许多市场部门和行业正在开发新的法规语言，这将允许用户和设计人员通过指定经过验证的性能要求来更有信心地指定 UV 设备。已经开发出新产品，可以对液体糖、盐水和牛奶等传输率非常低的液体中的生物体进行消毒，从而为紫外线技术开辟了更多新工艺。安装在更大处理系统中的更强大的灯也在提高处理效率并减小所需的土木结构的尺寸。这些新的进步创造了现在可以使用的产品，有助于在世界各地的压力地区节约用水。
