上海2017年7月28日電 /美通社/ -- 位于上海浦東張江高科技園區(qū)的某知名外資藥企引進(jìn)了隸屬于英國豪邁（Halma）的環(huán)境與分析事業(yè)部的海諾威（www.hanovia.com.cn）中壓紫外線脫氯技術(shù)，用于其工廠內(nèi)純化水制備系統(tǒng)預(yù)處理部分余氯的脫除，取得了良好效果。經(jīng)過一年多的穩(wěn)定運(yùn)行，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示：經(jīng)中壓紫外線系統(tǒng)處理后，余氯濃度均降至0.02 ppm以下，完全滿足RO及EDI對(duì)進(jìn)水余氯濃度的要求，且PQ過程中，RO及EDI產(chǎn)水的微生物取樣檢測(cè)結(jié)果良好，連續(xù)運(yùn)行15個(gè)月而無需對(duì)RO及EDI進(jìn)行巴氏消毒，這說明中壓紫外線技術(shù)去除余氯的同時(shí)徹底滅活了RO進(jìn)水的微生物，極大降低了RO及EDI的周期性消毒頻率。圖5所示為安裝于上述外資藥企工廠內(nèi)的紫外線脫氯設(shè)備。
綜合考慮技術(shù)可行性及投資成本，中壓紫外線技術(shù)為脫氯工藝的較佳選擇，與傳統(tǒng)方法相比，具有如下優(yōu)勢(shì)：1、高效脫氯的同時(shí)徹底滅活水中微生物；2、清潔、高效、工藝簡(jiǎn)單、維護(hù)成本低且占地空間??；3、可監(jiān)測(cè)紫外線強(qiáng)度和劑量，預(yù)測(cè)脫氯效果；4、無需添加任何化學(xué)品。
加氯消毒技術(shù)廣泛應(yīng)用于市政自來水消毒，為保證持續(xù)殺菌效果，通常在消毒后的水中保留一定濃度的余氯，主要以HClO和ClO-的形式存在。水中余氯成分與pH的關(guān)系如圖1所示。
在純化水制備中，余氯會(huì)氧化反滲透膜（RO膜），因此傳統(tǒng)方法常在預(yù)處理階段采用活性炭法或NaHSO3還原法去除水中余氯，工藝流程見圖2。活性炭過濾吸附法的工作原理為：2HOCl + C1 → CO2 + 2HCl，其中C1代表活性炭?；钚蕴繉⒂嗦任皆谄浔砻婧?，再依靠碳基對(duì)余氯物質(zhì)的催化還原作用進(jìn)行徹底反應(yīng)，從而將具有氧化性的次氯酸（HOCl）還原分解成不具有氧化性的氯化氫和二氧化碳。亞硫酸氫鈉還原法的工作原理為：2NaHSO3 + 2HOCl → H2SO4 + 2HCl + Na2SO4。采用化學(xué)加藥的方式來對(duì)水中的余氯等氧化物質(zhì)進(jìn)行處理時(shí)，常通過安裝氧化物質(zhì)檢測(cè)儀（ORP）或余氯檢測(cè)儀來控制水中亞硫酸氫鈉的加藥量，以確保進(jìn)入下一處理單元的水中氧化物質(zhì)含量已被有效還原。
然而傳統(tǒng)方法都存在著明顯的缺點(diǎn)：活性炭吸附法易滋生微生物、炭床穿透點(diǎn)不可預(yù)知、水頭損失大、占地面積大且維護(hù)成本高；NaHSO3還原法需添加化學(xué)品、硫酸鹽容易結(jié)垢、滋生硫酸鹽還原菌。因此，業(yè)界也在積極尋找取代傳統(tǒng)脫氯方法的新技術(shù)。
研究表明，余氯可以吸收紫外線而被分解，吸收波長主要集中在260 nm ～ 330 nm，如圖3所示。紫外線分解余氯的反應(yīng)方程式可表示為：（1）2HOCl +2hn → O2 + 2HCl，（2）2OCl- +2hn → O2 + 2Cl-。與傳統(tǒng)方法類似，余氯被紫外線分解后的產(chǎn)物也是HCl和Cl-。就機(jī)理而言，紫外線脫氯技術(shù)具有可靠的理論依據(jù)，根據(jù)余氯對(duì)紫外線不同波長的吸收特性及劑量需求，選擇合適的紫外線技術(shù)及設(shè)備，是紫外線脫氯技術(shù)應(yīng)用成功的關(guān)鍵所在。
用于水處理領(lǐng)域的紫外線燈管有以下三種：低壓傳統(tǒng)紫外燈管、低壓汞齊紫外燈管和中壓紫外燈管。低壓傳統(tǒng)紫外燈管內(nèi)部填充的汞蒸汽壓力小于103 Pa，僅有185 nm和254 nm處的紫外線輸出，且單只燈管功率一般小于100 W；低壓汞齊紫外燈管與低壓傳統(tǒng)紫外燈管類似，但單只燈管功率較高可達(dá)到800 W；中壓紫外燈管內(nèi)部填充的汞蒸汽壓力介于104 Pa和106 Pa之間，且在200 nm到400 nm之間有連續(xù)的紫外線輸出，單只燈管功率較高可達(dá)7000 W。不同紫外線技術(shù)的光譜輸出特征如圖4所示。
中壓多譜段紫外線（200 nm ～ 400 nm）相比于253.7 nm的低壓紫外線，與余氯的吸收光譜更為吻合，且輸出功率遠(yuǎn)高于低壓燈管和汞齊燈管，表明中壓多譜段紫外線對(duì)余氯的分解效率遠(yuǎn)優(yōu)于低壓紫外線。工程實(shí)例表明： 相同水質(zhì)條件下達(dá)到1 log的余氯去除率，中壓紫外線所需劑量約1000 mJ/cm2，僅為低壓紫外線的1/5不到，因此在工業(yè)應(yīng)用中往往選擇中壓紫外線脫除水中余氯。
結(jié)語：中壓紫外線技術(shù)因其自身的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，必將成為制藥用水系統(tǒng)的劃時(shí)代技術(shù)。
