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技術Q&A

紫外線殺菌

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安裝UV燈組須注意事項有哪些?

操作安裝及維修注意事項
1.安裝時先檢查燈管,插電時是否燈會亮,石英玻璃管完好無裂痕。
2.紫外線殺菌器內的燈管壽命約9000小時,為確保殺菌功效,應於使用期限內更換紫外線燈管(燈管仍舊亮著藍光,並不表示殺菌是有效的)。
3.更換燈管時,必須先關閉電源,小心勿碰觸到石英玻璃管部份,以免玻璃碰撞易破裂。
4.絕對禁止裸眼直視紫外線燈光源,以免眼睛受到傷害。
5.變壓器插座單獨使用,避免一個插座多種用途,易造成因電壓不穩,燈管及變壓器燒毀現象。
6.除非使用於純水設備,否則請於使用後三個月時將石英管取出,檢查是否有結   垢現象,作為日後固定清潔保養時間。
* 清洗石英管表面結垢,可用中性肥皂加熱水清洗,或使用檸檬酸。鬆開兩側螺帽,可將石英管取出,重新裝回時,需將石英管表面污漬擦掉,以免影響紫外線照射。

安全使用範圍
1.使用壓力限制:125psi。
2.使用溫度限制:2℃-70℃。
3.水質污濁的水源,會阻擋紫外線照射穿透能力。水質越清徹,紫外線滅菌能力越好。

紫外線殺菌器裝置(參考)

飲用水的配置     櫥下與RO機合併安裝使用
 
循環殺菌的配置

 

定期保養更換
1.  UV紫外線燈管,正常點燈運轉使用壽命為: 8000 ~ 9000 Hour(小時),保證效率100%~60%。
  運轉點燈後,燈管的壽命(照度劑量)會因使用時間的累積,而逐漸衰減,到期必須更換全新的UV燈管,以保證其燈管的操作效率,原廠建議更換燈管時機為:8000小時/9000小時為期,必須更換全新的UV紫外線燈管,以保障發揮UV紫外線燈管的點燈效率,進而保障機台之操作壽命。

UV燈管點燈8000小時狀態 全新UV燈管

 

2.石英套管
  石英套管的運轉使用壽命為,16000小時,因為石英套管長期浸泡在水中,及經過長時間紫外線UV強光的照射下,會使石英套管的材質產生變化,影響石英玻璃的硬度,而使之易碎,會有破管的風險,而石英管的管壁內也會產生氧化現象的白色霧狀生成物,勢必會影響石英管應有的透光率,在透光率不佳的操作環境下,就無法發揮紫外線UV燈的效率,進而影響超純水的品質,而無法達到用戶所要求的水質。

過期舊石英套管狀態

全新石英套管

紫外線裝置可以同時與臭氧產生器一起使用嗎?

  可以,只要紫外線設備安裝在臭氧發生器之前。因為,254nm的紫外線光會分解臭氧,因此,如果臭氧發生器安裝在紫外線設備之前,紫外線會減低臭氧發生器的功能。

泳池水中會影響紫外線設備的效能有那些?

1. 泳池水中的金屬會影響紫外線設備的效能,鐵對254nm的紫外線的吸收率很高,這會導致它干擾紫外線的光傳輸,並且鐵可能會沉澱在石英套管的表面,干擾紫外線的穿透率,而降低設備的效能,因此,若是引用井水、地下水等水體作為泳池水,為了有效運用紫外線設備,最好先測試水中金屬含量,並去除之。

2. 泳池水太混濁會干擾紫外線的穿透率,而降低設備的效能,當泳池水的濁度在0.5以上時,紫外線設備即失去其功效。

3. 硬水(很可能出現水垢) ,使用紫外線設備水的硬度不會降低,但是,必須採用更頻繁的維護保養,以確保任何附在石英套管上的水垢被清除,提高紫外線的穿透率。

泳池水用了紫外線設備是否仍需要使用氯氣?

  是的,必須維持1-3ppm殘留氯與紫外線設備一起使用。

在泳池水中使用紫外線殺菌消毒會留下任何殘餘物質嗎?

  不會,紫外線光能量不會殘留在泳池裡,當水通過紫外線殺菌設備的時候,水與紫外線光接觸,並達到殺菌作用。紫外線消毒是依靠純物理作用,與氯、二氧化氯和臭氧等化學消毒劑不同,在消毒過程中,紫外線不會產生任何副產物。

UV 系統會限制水壓嗎?

不會,光殺菌系統設計有入口/出口端,是符合特定應用的正確的尺寸。例如,8 USGPM 系統附帶有 3/4"埠,此系統的典型壓降是 2-3 psi。

紫外線對氯胺有什麼影響?

在適當的劑量下,紫外光通過一個過程稱為光氧化,可以降低氯胺達50%。

紫外線會影響PH值或水平衡嗎?

  不會,紫外線並不會影響PH值或水平衡。相對地,卻要保持適當的PH值和鹼度,因為這些因素會使金屬(鐵銅鈣錳)產生一種潛在生垢物,這些物質可能會沉澱在石英套管上面,干擾紫外線的穿透率,而降低設備的效能。

哪些行業可以應用紫外線技術?

  紫外線光最早在1919年用於淨水,由於紫外線消毒在水處理方面的突出優點(安全經濟,消毒快捷,不污染水質,操作方便等,目前已被全世界上公認為最佳消毒淨化方式之一),全球各地,尤其在歐盟及北美許多國家已將其列為用水終端(Pou)及小型給水系統中的首選消毒方式,給眾多行業提供優質潔淨用水。

  它時常被食物加工廠、飲料公司、瓶裝水公司、製藥廠及其他公司用在生產過程中淨水,可消滅99.99%水中細菌與病毒。

應用範圍:

*海水、淡水育苗、養殖(魚、鰻、蝦、鮑魚、貝殼類等)用水,總處理水量可達每天20萬噸以上。

*水產加工淨化消毒、貝類淨化消毒、魚類加工消毒等。

*飲用水消毒,包括居民住戶大樓、社區、辦公大樓、旅館、餐館、自來水廠等。

*軍事營區、野外供水系統。

*城鎮污水消毒,最大處理量可達每天100萬噸以上。

*食品加工工業水體消毒,包括果汁、牛奶、飲料、啤酒、食用油及各類罐頭、冷飲製品等用水消毒。

*游泳池、水上其他娛樂用水消毒。

*冷卻水消毒,如火力發電、核電站冷卻水、工業生產冷卻水、中央空調系統冷卻水。

*生物、化學制藥、化妝品生產用純淨水。

*電子工業用超純淨水。

*醫院、各類實驗室用水消毒,以及高含量致病體廢水消毒。

*農業用水消毒包括溫室用水、灌溉等。

紫外線技術的缺點有哪些?

1. 無持續殺菌能力
  化學方式消毒(氯,臭氧等)由於在水中有殘留消毒劑的存在,可長時間的維持消毒效果。但紫外線消毒是物理消毒技術,消毒後沒有持續消毒效果,因此存在單獨使用無法保證水源在長距離輸送過程中,微生物體的二次污染和再生的問題。

2. 進水水質(源水水質)限制
  水質條件: 透光率,濁度及水中懸浮物[SS]等,對紫外線消毒有很大的影響。
紫外線消毒對進水水質有嚴格要求:

細菌指標:源水中總大腸菌群值小於1000個/L,細菌總數小於2000個/mL
②色度小於15度
③總鐵含量小於0.3mg/L
④濁度小於5度

3. 微生物體復活存在:
  在足夠高的紫外線劑量情況下失活的病毒和細菌等是不會復活的,但紫外線劑量不足時,被紫外線輻射後失活的病毒和細菌可通過光的協助修復自身被破壞的組織(光修復),甚至靠本身修復自身(暗修復),重新生長。

4. 工作條件:水溫對紫外線穿透率影響

燈管表面溫度和紫外線穿透率的關係

溫度(℃)

穿透率(%)

溫度(℃)

穿透率(%)

溫度(℃)

穿透率(%)

12
16
20
24
28

22
30
40
53
68

32
36
40
44
48

85
95
100
98
93

52
56
60
64
68

85
75
66
58
50

  環境溫度影響紫外線燈的輻射強度,從而影響消毒器的消毒效果。溫度在5℃~40℃的範圍內對消毒效果的影響變化是隨溫度的降低,紫外線燈的輸出會減少,低於5℃時甚至會造成燈管啟動困難。

甚麼是TOC紫外線燈?

  石英玻璃管對紫外線之各波段都能穿透,在低壓汞蒸氣放電燈中,汞蒸氣會產生185nm波長之紫外線,此一波長之紫外線可將外界空氣中的O2變成O3(臭氧),臭氧是非常活潑的分子,極易與其他分子起化學變化,造成再分解,轉變成氧,達到更新空氣,除臭殺菌之目的。經添加特殊成份之石英玻璃管,可有效的控制185nm波長之紫外線逸出,達到控制臭氧多寡之目的。

  因應各種不同場合之需要,因而有低臭氧(無臭氧)、臭氧、高臭氧等多種產品。一般在有人員活動之時間或空間,不建議使用臭氧燈管,因為空氣中臭氧被吸入人體後,將促進血紅蛋白的凝結,造成人體供氧不足,發生頭暈、噁心的感覺,影響健康。尤其經常在濃度達到>0.3ppm (mg/m2)時之環境中工作,將會造成嚴重的傷害。對附加臭氧燈管之使用者務必特別小心。

紫外線殺菌燈有哪些種類?

  近年來,各種新型的紫外線殺菌燈不斷的問世,其中有熱陰極低壓汞蒸氣放電燈、陰極低壓汞蒸氣放電燈、冷陰極低壓汞蒸氣放電燈。熱陰極低壓汞蒸氣放電燈,以外型可分為直型管、H型管、U型管等。在功率上也有高低之分。

  為了不同的需要,又可分為低(無)臭氧、臭氧、高臭氧等三種。通常標準低壓紫外線殺菌燈—波長254nm不產生臭氧 ,波長185nm¬-TOC燈管可產生臭氧。

水是否可能意外接觸紫外線燈管而損壞燈管或UV安定器?

  不會。紫外線燈管外採用穿透率極高之石英玻璃,將燈管及水的路徑完全隔絕,可用來保護燈管避免接觸到水。

紫外線殺菌器之前需要裝置前處理嗎?

  是的,安裝 UV 系統之前,應該要測試水質。需要UV處理的水必須是沒有硬度、鐵、濁度、錳和顏色。

紫外線燈的殺菌效果應注意點?

  紫外線燈由於價格合理,有良好的殺菌效果,普遍設置於各種類飲水系統之供水點前。紫外線燈雖然滅菌效果不錯,但仍有其使用之極限性,如

1. 進流水濁度太高、進流水細菌數太多,殺菌效果將大幅降低。

2. 紫外線燈的玻璃套管之品質及是否具有穩壓裝置,對於紫外線燈的殺菌效果影響極大,前者盡量選用石英級玻璃套管;再者,玻璃套管也應定時清洗,以免生物膜附著滋生,影響紫外線的穿透力。

3. 紫外線燈管亦有一定的使用年限,約為11個月,需定期更換;可以考慮配合採用水溫或水流感應式啟動開關或設置紫外線燈控制開關以延長紫外線燈管的使用壽命。

不使用紫外線時,我應該關閉系統嗎?

  不,使用或不使用,系統的開關都不應該關閉。殺菌燈的使用期與水流量無關。當設備關閉時,污染物可能會通過而導致污染,系統開關開著就可以避免這個潛在的問題。

紫外線光,對人體有傷害嗎?

  紫外線既然對細菌有殺傷力,對人體同樣有一定之傷害,人體最易受傷之部位是眼睛之眼結膜,引起結膜炎之最低量劑約 5MJ/CM2 。 因此最好在任何時候都不要用眼睛,直視點亮中之燈管,以避免受傷,萬一必須要看時,應用普通玻璃(戴眼鏡)或透光塑膠片,作為防護面罩。千萬勿錯用石英玻璃,因為紫外線對普通玻璃幾乎95%無法透過,有一定之保護作用。一旦受傷,不必驚慌,面部灼傷,幾天後表皮脫落,不藥而愈。眼睛受傷,會紅腫、流淚、刺痛,約三、四天才能痊愈。不論如何,一遇到傷害,請務必立即至醫生處求診。

紫外線殺菌燈只要亮著,就一定具有殺菌能力嗎?

  使用紫外線殺菌燈時,普遍存在的問題是,對燈管照幅強度之衰退,未被使用者所重視。認為燈只要亮著,就一定具有殺菌能力。對於燈管的好壞、優劣,都以一般日光燈的使用方法來評估。這樣的方法,極易被誤導,而將未具有消毒殺菌能力之燈管,仍然被繼續使用著,會使未被澈底消毒殺菌之物品,誤認為已完成消毒殺菌,而加以使用。導致感染、中毒、致病之結果,而找不到致病之原因,豈不因小失大。到底甚麼才是良好的燈管?燈管要如何使用呢?

有下面幾項重點,請列入考慮 :

1. 根據消毒技術標準之指導,每種微生物都有其特定紫外線殺滅、死亡量劑標準。當紫外線照射強度低於 40-uw/c㎡時,則再延長其照射時間亦不能達到滿意的效果。
  這中間存在著微生物的損傷修復問題。因而一般被照物體表面之照射強度必須大於 70uw/c㎡以上。

2. 水中之照射強度,紫外線應用於水中時,殺死大腸桿菌所需要之照射強度要比乾燥空氣中大3-30倍,主要取決於水之透明度及幅射可透入水中之距離,以及所殺的微生物種類。

3. 燈管材質與壽命有相當的關係,早期之紫外線燈管都是以天然石英(QUARTZ)為材料之純玻璃管所製造,目前因成本關係,與用途不同,也有用高硼砂(BORAX)玻璃管代替的。其特性及效果,有相當的差異。可視使用之地方,作不同的選擇。

a、純石英管其透紫率達>80%, 1000小時衰退率<20%,幅射強度 >70uw/c㎡以上。幅射度強,壽命超過6000Hrs。

b、高硼砂玻璃管透紫率為<70%,衰退率200小時<30%,幅射強度<70uw/c㎡以下。幅射度較低,壽命約2000Hrs。
  根據以上的數據可知,對消毒是否完全及使用壽命,都不是考慮重點之設備外,大部分都應考慮使用石英製的紫外線燈管。

4. 使用單位應定期檢測,一般三至六個月。

使用UV紫外線燈組殺菌有那些優點?

  紫外線是太陽光線的一部份,使用紫外線來殺菌的原理即是利用它的物理特性,當紫外線燈管放射出波長254nm的光束,這個光可以瞬間與細菌等單細胞生物的生命中樞DNA產生光化反應,使細菌死亡或喪失其再生繁殖的能力。

  紫外線光(UV)是一種光波能源,類似可見光,是太陽光的一部分,沒有任何輻射物質,無直接污染、無毒性副產物殘留,且不會和有機物反應危害人體,可以安心使用。

  紫外線殺菌是一種無色、無味、無污染、不殘留化學物質的物理性殺菌方式。可有效殺菌,抑制病菌生長。

紫外線燈組殺菌的優點

1. 有效之殺菌能力
  紫外線對細菌,病毒的殺菌作用一般在1-5秒以內。其它如氯氣,二氧化氯和臭氧等,消毒達到相同的殺菌效果是需較長的接觸時間,才能起到消毒效果。紫外線消毒對微生物體、細菌、真菌、立克次體、病毒及藻類等有良好的殺菌效果。

2. 無二次污染無副作用
  不使用任何化學藥劑,無化學物質添加,對被消毒的物體無腐蝕性、無污染、無殘留,水中無異味、異臭產生,故不會有劑量過多的問題。

3. 使用方便
  隨取隨用,關閉電源,紫外線消失無蹤。

4. 應用範圍廣
  生化研究、製藥工業、食品工業、環保工業、醫院、診所、物體表面、 立體空間的消毒殺菌都可以使用。

5. 價格低廉
  運行成本低,維護簡單,操作簡易,使用電力相對的也低廉。

6. 設備所占空間小
  紫外線殺菌器體積小,輕便易安裝的特點使它能就近安裝在任何有水源和電源的地方,只需連接設備進出水口和接通電源,就能運行。通常設備的維護包括每三個月清洗一次石英玻璃套管和每年更換一支紫外線殺菌燈管。(紫外線燈管更換週期推薦為每使用8,000小時後更換,約連續使用12個月,電子安定器至少每三年更換一次。)

何謂紫外線的劑量?

  能夠有效殺滅微生物,TOC或者臭氧的具體能量,稱作紫外線劑量。
  紫外線劑量的計量單位是μW-Sec/cm2 or mW-Sec/cm2 (1μW-Sec/cm2 = 0.001 mW-Sec/cm2 =0.000001W-Sec/cm2) 它所代表的是每平方公分所吸收的微瓦量,吸附的劑量會隨作用時間長短與照射強度而變化。一般而言,即使是最頑強的細菌與病毒,在30,000 μ W.sec/cm2的照射劑量內都會無所遁形,"應光而倒"。

紫外線劑量=紫外線強度 x 照射時間
其中,紫外線劑量是指落在某一指定表面每單位面積上的紫外線光輻射能量。
照射時間是指被處理液體暴露在特定的紫外線能量的持續時間。

殺死各種細菌、病毒所需的紫外線劑量:

微生物名稱

種類

產生症狀

所需劑量μ W.sec/cm²

鏈球菌 Streptococcus

細菌

喉炎

3,800

痢疾桿菌 Dysentry Bacilli

細菌

腹瀉、下痢

4,200

感冒病毒 Influenza

病毒

感冒

6,600

葡萄球菌 Staphylococcus

細菌

癤(Boils)

6,600

沙門式菌 Salmonella

細菌

食物中毒

10,000

肺炎桿菌 Pneumophila

細菌

退伍軍人症

12,300

大腸桿菌 E.Coli

病毒

腹瀉、下痢

6,60

  科學界已經記載了消滅不同微生物所需要的最少紫外線劑量(D10),見表。能夠達到消滅90%的特定微生物的紫外線輻射劑量叫D10-在該劑量下,只有10%的微生物可以生還。加倍劑量就可以達到消滅超過99%的微生物。 例如,取E. Coli (D10=6600μW-Sec/cm2) 達到消滅99.99%的微生物的劑量可以通過以下的公式計算。

E. Coli-relationship between dosage and kill %
大腸桿菌—劑量和殺菌%的關係

Dosage(μW-Sec/cm2)劑量

Kill %--殺菌%

Reduction--殺菌數量

1*D10

90

6,600

2*D10

99

13,200

3*D10

99.9

19,800

4*D10

99.99

26,400

5*D10

99.999

33,000

細菌輻射對照表

Bacteria細菌名稱

Bacillus anthracis炭疽桿菌

8,700

Salmonella沙門氏菌屬

10,000

S. Enteritidis腸炎沙門氏菌

7,600

Salmonella typhosa傷寒沙門氏菌

4,100

B. Megatherium sp.(Veg.)

巨大芽胞桿菌

2,500

Pseudomonas aeruginosa

綠膿假單胞菌

10,500

B. Megatherium sp.(spores)

巨大芽胞桿菌孢子

5,200

Pseudomonas fluorescens

螢光假單胞菌

6,600

Streptococcus hemolyticus

溶血性鏈球菌

5,500

S. Typhimurium

鼠傷寒沙門氏菌

15,200

B. Paratyphosus 乙型副傷寒桿菌

6,100

Proteus vulgaris普通變形桿菌

8,600

B. Subtilis 枯草芽胞桿菌

11,000

Sarcina lutea 藤黃八疊球菌

26,400

B. Subtilis spores枯草芽胞桿菌孢子

22,000

Serratia marcescens 靈桿菌

6,160

Clostridium tetani破傷風梭菌

22,000

Dysenteriae bacilli 痢疾桿菌

4,200

Corynebacterium diphtheria

白喉棒狀桿菌

6,500

Shigella paradysenteriae

弗氏志賀氏菌

3,400

Eberthella typhosa傷寒沙門氏菌

4,100

Shigella dysenteriae 痢疾志賀氏菌

4,200

Escherichia coli 大腸桿菌

6,600

Spirillum rubrum 紅色螺菌

6,160

Leptospira鉤端螺旋體

6,000

Staphylococcus albus白色葡萄球菌

5,720

Micrococcus candidus珠白色微球菌

12,300

Staphylococcus aureus金黃葡萄球菌

6,600

Micrococcus sphaeroides球形微球菌

15,400

Streptococcus lactis 乳鏈球菌

8,800

Myccbacterium tuberculosis肺結核菌

10,000

Streptococcus viridians 綠色鏈球菌

3,800

Neisseria catarmails腦膜炎球菌

8,500

Vibrio cholera 霍亂弧菌

6,500

Phytomonas tumelaciens植物單胞菌

8,500

 

 

霉菌孢子

Aspergillus flavus黃曲霉

99,000

Oospora lactis乳狀孢子菌

11,000

Aspergillus glaucus灰綠曲霉

88,000

Penicillium roqueforti

26,400

Aspergillus niger黑曲霉

330,000

Penicillium digitatum指狀青霉菌

88,000

Mucor racemosus A總狀毛霉A

35,200

Penicillium expansum擴展青霉

22,000

Mucor racemosus B總狀毛霉B

35,200

Rhizopus nigricans 黑色根霉菌

220,000

 

 

 

 

 

Virus病毒

Bacteriophage(E.coli)嗜菌體

6,600

Tobacco mosaic煙花葉病

440,000

Influenza流行性感冒

6,600

Polio virus脊髓灰質炎病毒

6,000

Virus of infectious Hepatitis

傳染性肝炎病毒

8,000

 

 

 

Yeast酵母菌

Bakers’yeast發麵酵母菌

8,800

Brewers’yeast啤酒酵母菌

6,600

Saccharomyces cerevisiae

釀酒酵母菌

13,200

Saccharomyces Ellipsoideus

橢圓酵母菌

13,200

Common yeast cake 一般酵母餅菌

13,200

Saccharomyces sp 酵母菌

17,600

 

Protozoa原生動物

Chlorella vulgans(algae)小球藻

22,000

Paramecium草履蟲

200,000

Nematode eggs線蟲類的蛋

92,000

 

 

 

Fish Disease

UV Dosage(μW-Sec/cm2)

Myxosoma cerebralis黏體蟲腦

<20,000

Costia Necatrix口絲蟲屬菌

<30,000

Aeomonas Salmonicida殺鮭弧菌

<10,000

Ceratomyxa Shasta角形蟲屬

<15,000

Ichthyophthirius Tomites魚虱屬菌

~40,000*

Infectious Hepatitis Necrosis傷寒肝炎骨疽

~40,000**

Infectious Pancreatic Necrosis傳染性胰臟壞死病

~40,000**

*must be prefiltered to 20 micron level or lower

必須初濾到20微米或更低

**95% deactivation at 90% confidence level

在90%的可信度上,有95%的滅活作用

會影響臭氧水殺菌的反應有哪些因素?

  影響臭氧水殺菌反應最主要的影響因數有:溫度、pH和有機物。溫度會影響臭氧的溶解度和質傳效果。當溫度上升時,會使得臭氧溶解度下降。不管臭氧水和臭氧氣體,電解純水法臭氧水氧化有機物與微生物時,先選擇氧化有機物,消耗臭氧水濃度後,殺菌微生物之效果有限。臭氧水殺菌微生物時後,細胞壁與細胞膜破壞,細胞質物質釋出,有機物增加, 反而會導致臭氧水濃度再下降。

紫外線 Ultra Violet, UV 的功能

   UV 光主要應用在殺菌領域,波長 254nm 紫外線的殺菌能力是強烈直射日光的 1600 倍。 由於 DNA 在波長 260nm 附近具有最大吸收能力,所以利用其附近波長的紫外線來照射 DNA 分子, DNA 會因為吸收能量而結構受損。DNA 為基因的主體,因此達到抑制細菌繁殖或是殺菌的功效。

  UV 在較短的波長具有較高的能量,組合 254nm185nm 的紫外線就能夠有效分解水中有機物質。
  由於波長 185nm 的紫外線具有 647kJ/mol 的能量,波長 254nm 的紫外線則具有 471kJ/mol 的能量,可以將許多有機化合物的化學鍵結分解斷裂。

185nm 紫外線對化學鍵是否可以被解離之參考表

  無法被波長 185nm 分解的鍵結,可以 185nm 與 254nm 紫外線的共同作用機制下, 產生氫氧自由基 Hydroxyl Radical 來加以分解。

  詳細機制如下,經紫外線的照射,會使超純水中的氧分子形成臭氧與氧自由基 Oxygen Radical,進而生成氫氧自由基。

  或是直接由水分子生成氫氧自由基。

  由於所生成的氫氧自由基活性很強,能夠氧化下列有機物質。

  經由上述反應,即可分解無法被 185nm 紫外線直接分解的有機物質。有機物質會被完全分解成二氧化碳,或是因不完全分解而生成其它有機酸成份並殘留在水中,
與水溶液形成解離平衡,以帶有電荷的離子(羧酸根離子、碳酸根離子、重碳酸根離子)的形式存在。

  由於紫外線照射會造成有機物質的分解與陰離子的生成,因此在紫外線照射的後段程序中,應使用離子交換樹脂等程序來去除水中離子。

優點:有效殺菌、能氧化分解有機物質。
缺點:被氧化的有機物質會造成比阻抗值的降低,因此需要離子交換樹脂作進一步的純化。

為何要應用UV紫外線來殺菌

  紫外線是太陽光線的一部分,人類使用紫外線來殺菌的歷史已經十分久遠。我們的老袓先曬書、曬棉被,即是利用太陽光中紫外線的殺菌能力來去除細菌、黴菌、病毒等有害人體的微生物。

  直到1965年Sykes等人才發現UV殺菌、消毒的有效波長是200至300nm之間,這一範圍的UV具有強烈殺菌的作用。紫外線利用游離性的電磁輻射,主要作用於微生物的核酸、去氧核糖核酸(DNA)、核糖核酸(RNA)等,當254nm的光束,透過病毒、黴菌等單細胞生物的生命中樞DNA(去氧核醣核酸)會產生光化反應,導致其被破壞,對蛋白質等其他生化反應產生影響,使細菌喪失再生繁殖的能力,嚴重者,會使得細胞死亡,進而導致組織的損傷或死亡。因此僅需幾秒鐘細菌即可被紫外線消滅。

  眾所周知,細菌一般是以單細胞型態存在,而病毒實際上就是由一個保護性的外殼包裹的一段DNA或者RNA,因此,這就是紫外線能殺菌消毒的原理啦!

 

UV紫外線光是什麼?

  以光的組成而言,我們可以簡單區分為可見光與不可見光,其中 UV 光(或UV-C 光)是波長254nm(納米)的光,這部分的電磁頻譜是肉眼見不到的光。不同波長的光可被利用來做日光浴、殺菌、甚至用來產生臭氧。微生物在254nm的光照下,其基因會產生變化,進而最終導致失去活力。因此UV-C 光又稱殺菌波。