自来水紫外线消毒器

紫外线消毒器是由腔体、低压汞灯、石英套管和电器设施组成的。该系统的外形如下图所示。饮用水紫外线消毒器中,灯管套装在石英管内,起到防止灯管破裂污染水质，减少由于水温过低影响紫外线灯效率的作用。另外，紫外线灯浸没在水中，由于紫外线灯在开启时，表面温度很高，因此很容易结垢，会大大降低有效功率输出。所以，通过石英套管把水流和紫外线灯隔离开来，即可以防垢又可以保证用电安全。目前也有些紫外线消毒器有其他的结构，比如监视孔、泄水孔和石英套管清洗装置等。
在实际应用中，紫外线灯管发出的紫外线在穿过水层时强度随水层深度增加而成指数衰减，所以紫外线消毒器的反应器中各点的紫外强度均不相同：如果水在通过反应器时能够达到径向混合良好，那么整个腔体的每个单位体积内会得到差不多均等的紫外线辐射剂量。但如果混合的不够充分，一些水获得较高的剂量而一些水获得较低的剂量，那么通过反应器后，有些细菌或病毒就不能获得足够的失活剂量。

上图是目前国内外紫外线消毒器生产厂家所普遍采用的消毒器流动形式。如图所示，在整个消毒过程中，水主要经历了三个流段：进水段、消毒段和出水段，其中水中细菌的杀灭工作主要是在消毒段完成。但就目前的技术而言，未消毒水在进入腔体之后立刻在石英玻璃管周围形成水层，水层与灯管位置相对固定，在大部分的流程中保持与紫外线灯平行的流线，即原来离紫外线灯管近的水流仍旧离它近，原来离它远的水流还大体保持离它远，水流与灯管之间的距离大体不变的效果。
灯管发出的紫外线在穿过水层时强度随水层深度增加而成指数衰减。这样，在消毒器腔体内，为了达到较高的的消毒效果，人们在计算所需紫外线剂量的时候就不得不使用在距离紫外线灯管最远的那层水中的微生物能获得的紫外线照射剂量来确定设计消毒器时的最小照射强度。同时，在距离最远处与石英玻璃管之间的水层所获得的紫外线照射剂量必然比杀灭微生物所需的剂量要高，而且距离石英玻璃管越近水获得的照射剂量越高，能量的浪费也就越大。这就是现有紫外线消毒器在结构上的不足。
所以，在进行紫外线消毒器的设计中，如何最大程度发挥紫外线灯的消毒效果，目前采用的主要措施是腔体内部做抛光处理，从而可以增加远离灯管的那层水体可以尽可能得到足够的紫外线剂量。