雖然傳統化學消毒方法在給水和污水處理中被普遍采用,但由于向水中投加化學消毒劑或多或少會產生有害的消毒副產物,廣大水處理界的人士把目光集中到紫外線消毒法上。
根據生物效應的不同,將紫外線按照波長劃分為四個部分:
A波段(UV-A),又稱為黑斑效應紫外線,波長范圍為400nm-320nm;
B波段(UV-B),又稱為紅斑效應紫外線,波長范圍為320nm-275nm;
C波段(UV-C),又稱為滅菌紫外線,波長范圍為275nm-200nm;
D波段(UV-D),又稱為真空紫外線,波長范圍為200nm-10nm。
水消毒主要采用的是C波段紫外線,即C波段紫外線會使細菌、病毒、芽孢以及其它病原菌的DNA喪失活性,從而破壞它們的復制和傳播疾病的能力。
大量的研究和實驗證明,紫外線對水的消毒滅菌主要是通過紫外線對微生物的輻射,生物體內的核酸吸收了紫外線的光能,損傷和破壞了核酸的功能使微生物致死,從而達到消毒的目的。
紫外線殺菌器的消毒技術在食品和飲料行業中的應用:
1.直接接觸性用水
盡管市政供水通常不含有害或致病微生物,但也不完全如此。此外,來自個別水源,如天然泉水或井水也可能受到污染。任何用于食品或飲料產品的配料水,或與產品直接接觸的水,都可能成為污染源。紫外線能夠在不使用化學物質、不進行加熱的情況下對產品進行消毒。同時,紫外線消毒法能使生產用水得到再次利用,既節約成本又在保障產品質量的基礎上提高了產量。
2.CIP(就地清洗)漂清用水
微生物安全性對用作最后CIP漂洗用水及消毒方案都是至關重要的。全自動紫外線消毒系統能夠結合CIP漂清周期使用,確保最終的漂清用水不會再次引入微生物污染。由于中壓紫外燈管自身的機械強度高,它們不會受到CIP水溫突變的影響。
3.過濾消毒
反滲透(RO)和顆粒狀活性碳(GAC)過濾法常被用來過濾生產用水,但是也可能成為細菌的滋生地。紫外線能夠有效地消毒RO和GAC的產水,而且已在加工產業中使用多年。
4.脫氯
GAC過濾器常被用來脫去生產用水中的氯氣,除去由于氯水消毒“揮發出”的氣味,從而保證最終產品的味道不走樣、沒有任何多余的味道或氣味。將紫外線消毒系統安裝在GAC過濾器前,能夠改善GAC過濾器的性能,延長活性碳的使用壽命,從而降低運營成本。
5.廢水
飲料生產排放的廢水能夠在不使用有害環境化學物質的前提下得到有效處理。這就能確保所有排放的廢水能滿足各地不同的環境法規。生產用水可以在經過紫外線消毒處理后再利用,大大降低了廢水量。
紫外線殺菌器易于安裝,對生產車間的破壞程度極小。這些消毒系統只需要進行簡單的維護,唯一的要求就是每12個月更換一次紫外線照燈,根據實際使用情況的不同,更換頻率也會存在差別。照燈更換操作十分簡單,普通的維護人員只需花幾分鐘就能完成。