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                  短波紫外線燈的殺菌原理應用和使用注意事項

                  作者:紫外線殺菌負責人時間:2020-01-25 21:26瀏覽794 次

                  信息摘要:

                  使用短波紫外線燈應注意被消毒物體與短波紫外線燈的輻照距離,即燈管的懸掛高度應小于2.5米,一些使用單位燈管懸掛高度大于2.5米,甚至大于3,4米的都有.紫外線的輻照強度與輻照距離幾乎成反比,懸掛太高,勢必影響滅菌的效果.

                  短波紫外線燈的殺菌原理

                  紫外線是一種肉眼看不見的光波,存在于光譜紫外線端的外側,故稱之為紫外線,依據不同的波長范圍,被割分為A、B、C三種波段,其中的C波段紫外線波長在240-260nm之間,為最有效的殺菌波段,波段中之波長最強點是253.7nm。

                  短波紫外線燈的光譜圖

                  短波紫外線燈的光譜圖

                  現代紫外線消毒技術是基于現代防疫學、光學、生物學和物理化學的基礎上,利用特殊設計的高效率,高強度和長壽命的C波段紫外光發生裝置,產生的強紫外C光照射流水(空氣或固體表面),當水(空氣或固體表面)中的各種細菌、病毒、寄生蟲、水藻以及其它病原體受到一定劑量的紫外C光輻射后,其細胞中的DNA結構受到破壞,從而在不使用任何化學藥物的情況下殺滅水中的細菌、病毒,以及其它致病體,達到消毒和凈化的目的。

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                  UV-C波長通過破壞DNA結構使微生物無法繁殖而使其失活。無法繁殖的生物不能再感染或引起疾病。UVGI在空氣消毒中的使用可以追溯到1940年代,當時它被用來控制醫院內結核的傳播。如今,UVGI空氣消毒已發展為包括用于住宅,醫院,商業和工業建筑以及機場等公共設施的空氣消毒的復雜系統。目前使用的UVGI空氣消毒系統的類型包括可移動或壁掛安裝為高空單元的單室再循環設備,以及用于加熱,通風和空調(HVAC)系統的管道安裝系統。254 nm的UV波長(稱為紫外線殺菌輻射(UVGI))在工業中被廣泛使用,以滅活各種微生物,例如細菌,病毒和霉菌。因此,在PCO系統中使用UVGI起到了激活光催化劑和微生物消毒的雙重作用。

                  短波紫外線燈的應用

                  (1)在表面殺菌中的應用,UV表面殺菌裝置廣泛應用于食品、電子、半導體、液晶顯示器、等離子電視、水晶振動子、精密器件、化工、醫學、保健、生物、飲料、農業等領域。短波紫外線燈照射食品、材料等表面,具有快速高效、無污染的殺菌效果,從而維持產品的高品質。與傳統的殺菌方法相比,表面殺菌具有殺菌速度快,可進行連續處理和批量處理,操作簡單,環保無二次污染等特點。

                  (2)在水處理中的應用。使用短波紫外線燈進行水處理有浸沒式和過流式兩種方法,直接把紫外燈放入水中,稱為浸沒式;紫外燈放入套管里使用,稱為過流式。目前主要采用的是過流式的方法。過流式的設備工作原理是經水泵產生壓力的一定流速的水流,流過能透紫外線的石英套管外圍,由紫外線燈產生紫外線對水進行消毒、殺菌。其特點是水流流速很快,一般在石英外套流過的時問為不超過1s,因此要求短波紫外線燈的紫外線強度是很高的。

                  (3)在醫療環境衛生中的應用。利用短波紫外線燈對空氣進行殺菌在醫院已有幾十年的歷史,有靜態空氣直接照射法和流動空氣消毒法。靜態空氣直接照射法采用紫外線消毒燈直接照射,其缺點是照射不到的地方不能消毒,消毒時人不能在場。流動空氣消毒法采用動態空氣消毒機,這種消毒機恰好可彌補以上兩點缺陷。流動空氣消毒機工作原理是通過室內空氣循環,對通過消毒機內的空氣進行殺菌,從而達到對整個室內的空氣消毒的目的。這類消毒機的結構大多取用家用空調的室內機的外殼。流動空氣消毒機,現在已發展成為包括殺菌空調,空氣凈化器在內的各種消毒設備等。用途也普及化,以往只在醫院里使用的產品,現在走向了家庭,辦公室,公告場所。功能也多樣化,以往僅僅用來殺菌的產品現在可用于保健、預防作用,成為健康相關產品 [1] 。

                  (4)衛生和無菌消毒是生產加工灌裝和包裝食品時的必要要求。使用紫外線燈消毒是一種常用的成本效益好且極為環保的方式,替代了頻繁地使用化學過程。

                  1.包裝材料的表面消毒:在灌裝廠,在表面上的細菌只要讓它們接觸到的短波UV-C輻射就會被殺死。包裝材料純度的程度用于判斷包裝材料是否為不合格包裝。
                  例如,紫外線消毒會應用在日用品和飲料的灌裝機,應用于蓋子、杯子、覆蓋和箔包裝飲料以及奶制品和其他食品的制冷。因用紫外線消毒技術,短波紫外線燈能延長食品的保質期。
                  2.傳送帶上:應用于肉,魚,土豆制品,水果和蔬菜的運輸中。要進一步提高經濟效應就要進一步加強食品加工過程中的衛生進程。
                  3.食物表面的消毒:例如水果和蔬菜制品和硬奶酪的表面消毒。

                   便攜式短波紫外線燈
                    便攜式短波紫外線燈

                  短波紫外線燈應用中應注意的若干問題

                  一、紫外線燈管的輻照強度問題:
                  我國紫外線燈70 uw/cm2(1m距離處)者幾乎占50_80%,對照衛生部消毒技術規范的要求,合格率不足50%.一些使用單位短波紫外線燈輻照強度小于70uw/cm2(1m處).有的甚至小于40uw/cm2仍在使用.要知道,每種微生物都有其特定的紫外線殺滅劑量閥值.殺菌劑量(K)是照射強度(I)和照射時間(t)的乘積,K=It.從式中可以看出高強度短時間或低強度長時間照射均能獲得同樣的滅菌效果.然而,若紫外線強度小于40uw/cm2,則再延長照射時間也不能起到滿意的滅菌效果,這中間存在著微生物的損傷修復問題,故意以提高照射強度為主

                  二、紫外線輻照的空間范圍問題:
                  不少短波紫外線燈使用單位忽視紫外線輻照的有效空間范圍,只考慮與計算輻照的平面面積.每一消毒的空間,除面積因素外,高度有高有低,總的空間范圍有大有小,使用短波紫外線燈應計算總的空間立方采用相應功率的短波紫外線燈,一支30w短波紫外線燈的有效滅菌空間范圍應小于30立方米,一般認為,每一立方米空間的短波紫外線燈功率應大于1-1.5w,在使用中應引起注意.

                  三、燈管懸掛的輻照距離:
                  使用短波紫外線燈應注意被消毒物體與短波紫外線燈的輻照距離,即燈管的懸掛高度應小于2.5米,一些使用單位燈管懸掛高度大于2.5米,甚至大于3,4米的都有.紫外線的輻照強度與輻照距離幾乎成反比,懸掛太高,勢必影響滅菌的效果.

                  四、紫外線輻照強度衰退問題:
                  短波紫外線燈隨著使用時間的延長,輻照強度會逐漸衰退.經多方測定,石英燈管使用1000小時后,衰退率小于20%,而高硼燈管使用200小時后,衰退率大于30%,加上高硼燈管本身的輻照強度就小于70uw/cm2,因此使用中應選用石英短波紫外線燈管.

                  石英短波紫外線燈的特點,主要是輻照強度高,衰退慢.石英燈管的原料是采用天然水晶石,透紫率達80%以上,而高硼玻璃的透紫率不足50%,透紫率低,輻照強度也低了.

                  五、應用中還應注意燈管的擦拭與保潔:
                  新燈使用時,可先用75%的酒精紗布擦拭燈管,清除灰塵與油跡對燈管的污染.使用過程中,定期擦拭,做好燈管的保潔工作,以免影響透紫率及輻射強度.

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                  六、使用短波紫外線燈還應注意防止紫外線的輻射損傷問題:
                  主要防止紫外線對眼,臉部位的輻射損傷,尤其是注意對眼結膜的輻射損傷.臉部受輻射損傷后,眼睛紅腫,流淚,刺痛,較電光眼損傷更為嚴重.三四天后才能痊愈.(萬一眼結膜為紫外線輻射損傷,可用人乳滴眼,半小時一次,三至四次效果更佳).防止方法:以避免正視光源為主,在對短波紫外線燈進行輻射強度監測復查時,用特制的輻照強度或墨鏡作防護面罩,防護鏡,但千萬不要用石英玻璃為原料制作的防護器材,因石英玻璃對紫外線的透紫率在80%以上,而普通玻璃對紫外線幾乎不能透過,可以有效地防止紫外線的輻射損傷.

                  七、加強短波紫外線燈輻照強度的監測:

                  在紫外線消毒應用中是一件至關重要的工作.各使用單位對使用中的短波紫外線燈,應三至六個月用輻照計作一次強度檢測,衛生防疫監測部門應每半年(一年二次)對使用短波紫外線燈的單位進行強度監測,發現強度不夠的燈管應及時更換.紫外線輻照計應每年需作一次計量標定,以保證其準確性能,監測輻照強度時,必需按衛生部技術規范中測定條件,電壓220V,溫度20'C,RH<60%進行監測,開燈五分鐘后穩定強度為所測短波紫外線燈的輻照強度.

                  八、應注意短波紫外線燈管質量評估的影響因素:

                  紫外線燈管的質量評估標準主要依據是衛生部消毒技術規范,也就是對輻照強度有關規定.燈管的輻照強毒符合要求,也必然會有滿意的滅菌效果.然,對燈管的輻照強度過測定的影響因素是多方面的:衛生部消毒技術規范中測定條件是否符合紫外線強度輻照計是否標準鎮流器功率是否偏差起輝器質量如何都是燈管強度評估影響因素.使用中應引起注意.

                  另外,石英玻璃管對紫外線的各種波段:A玻,B玻,C玻及真空玻都能透過,其中185nm能產生臭氧,而在熔燒石英玻璃管時,加入微量氧化鈦(0.01-0.05%)和0.07%氧化鋁,小于200nm的紫外線就不能透過管壁被吸收,臭氧的濃度過高,對人體有危害,則在有人員工作的環境中選用低臭氧短波紫外線燈.臭氧短波紫外線燈,既有高強度輻照,又有高濃度臭氧,且無滅菌死角,消毒效果更好,無人員工作的環境可選用臭氧短波紫外線燈,以提高滅菌效果.總的來說,應按不同的環境和需要選取不同類型的短波紫外線燈.

                   


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