沒有普及的壹個重要原因是國產紫外線殺菌燈質量(主要是壽命)不達標。在水處理行業。因為設備壹般24小時運轉,所以對燈的壽命要求很高。國內生產的紫外線燈壹般是1000-2000小時,可靠性不高,容易出故障。如果用於空氣消毒,壞了的燈可以隨時更換;在水處理設備中,如果壹盞燈壞了,就會影響整個設備和系統,還可能影響其他供水系統和用戶。可以說是安全質量事故。因此,紫外線殺菌燈的壽命和可靠性尤為重要。
第二個原因是產品結構和控制系統的設計不夠。以家用飲水機為例。據衛生部門檢測,通過飲水機排出的水大多細菌嚴重超標,壹些知名品牌廠家也是如此。細菌產生的主要原因是飲水機內部長期不清洗,滋養了細菌。幾年前有人想用飲水機上的紫外線燈對系統環境和水進行消毒清潔。但是到目前為止,市場上還沒有看到飲水機使用紫外線燈。
——這種現象主要是結構設計問題造成的。紫外線在水中的穿透力很差,壹般只適用於厚度小於10cm的靜止水層。隨著水層厚度的增加,紫外線的強度會大大衰減。所以水的紫外線消毒最適合於稀薄的動態水。而普通桶裝水機的水是靜態流入內膽的,儲存時間不確定,可能只停留幾秒鐘(連續飲用),也可能停留很長時間。這也增加了時間控制的難度。
壹直認為飲水機的主要問題是二次汙染,而不是瓶裝水帶來的細菌。只要內膽的水不被二次汙染,就能保持清潔。不壹定要達到紫外線消毒滅菌的劑量。但是,我們經常看到瓶裝水不合格的報道。主要原因是瓶裝水在使用過程中,空氣會將灰塵和細菌帶入桶內,細菌會在水中快速繁殖,所以對內腔進行消毒顯然是不夠的!-光催化氧化的反應機理非常復雜。壹些納米材料如TiO2粉末復合光催化劑在受到紫外線照射後會產生電子-空穴對。空穴捕獲電子的能力很強。當它們遇到水分子時,水分子被剝離電子形成羥基(-OH),羥基具有很強的化學活性,可以破壞有機物的化學鍵,從而達到分解有機汙染物的目的。
——和其他新技術、新方法壹樣,光催化有其新穎性和實用性,但也有其局限性。從目前國內外的研究和壹般客戶的應用來看,光催化有以下局限性:
-1.無論是在空氣中還是在水中,光催化的光解效率都有限。我們不能誇大他的作用。只能處理空氣和雜質含量低的溶液,耗時較長。比如空氣凈化只能用在有輕汙染氣體的環境中(比如家裏),不能用在廢氣廢水的凈化中。
-2.光催化作用只能限制在光催化劑表面附近。也就是說,雜質分子或離子只能通過光觸媒表面被降解。因為光催化產生的活性離子羥基(-OH)從產生到消失的時間很短(不到10-6秒),他既不能在水中遊泳,也不能在空中飛行。比如紫外線可以穿透壹定的水層(雖然在水中衰減嚴重),臭氧和氯氣可以溶解在水中,隨水漂流幾十分鐘。
-3.光催化活性易受外界因素影響。比如水中有些離子可以促進光催化分解,有些離子或分子對光催化是有毒的。空氣中的濕度也會影響光催化效果。還有壹點:水分子是光催化所必需的。在儀器設備的工作過程中,光催化的實際效果往往難以測量和判斷。消費者很難通過感性認識感受到高科技的魅力!
-4.無法確定光解因素。以消毒滅菌為例,《消毒技術規範》介紹了生物滅菌試驗方法。(這種檢測方法程序復雜,成本高,壹般只有市防疫部門的實驗室才有條件做。通常,我們可以測試消毒因子。如紫外線消毒,我們可以測試254nm的紫外線強度,化學消毒可以測試環氧乙烷、臭氧等化學因子的濃度,而光催化反應,如羥基(-OH)濃度,目前無法測試,因為它存在時間短,沒有合適的方法測試。是摸不到也看不到的東西。