早在120多年前,人们就开始有关紫外线杀菌的研究。但是早期的研究和应用在很大程度上受到了紫外线消毒硬件设施生产技术的局限,这主要体现在紫外灯、镇流器、紫外感应器等生产技术领域。经过多年的发展,尤其是十几年的技术突破,紫外线杀菌技术基本已经解决了实际应用的难题,具有投资少、操作简单、处理效果较好等优点,尤其是对一些顽固型微生物的处理具有突出的效果。紫外线杀菌设备的杀菌效率十分高,可达99%-99.9%,且对几种病毒的杀菌时间一般只需1秒以内,越来越受到制药行业的欢迎。
缺点
孢子、孢囊和病毒比自养型耐受性高;
水必须进行前处理,因为紫外线会被水中的许多物质吸收,如酚类、芳香化合物等有机物、某些生物、无机物和浊度;
没有持续消毒能力,并且可能存在微生物的光复活问题,好用在处理水能立即使用的场合、管路没有二次污染和原水生物稳定性较好的情况(一般要求有机物含量低于10μg/L);
不易做到在整个处理空间内辐射均匀,有照射的阴影区;
没有容易检测的残余性质,处理效果不易迅速确定,难以监测处理强度;
较短波长的紫外线(低于200nm)照射可能会使硝酸盐转变成亚硝酸盐,为了避免该问题应采用的灯管材料吸收上述范围的波长。 [3]
这些费用的估计中没有包括采用非紫外线消毒工艺时可能附加的去除消毒副产物和隐孢子虫孢囊的费用。另外还有分析数据显示紫外线消毒的投资和运行成本均低于氯消毒,消毒成本约为氯的一半,但其差别随着水处理规模的扩大而缩小。
在法国和前苏联,紫外线消毒局限于小型设备,所建立的大型设备是将紫外线灯串联安装在滤后水的总管内。在美国紫外线消毒也限于小设备和泳池,并常与其他消毒剂联用。但在实际应用中报道采用紫外线消毒的饮用水厂的规模已有超过150万吨/日。
目前我国的紫外线消毒一般用于少量水处理,在纯水制备系统应用较多
研究表明,紫外线主要是通过对微生物(、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。