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随着我国经济的发展和人们生活水平的提高,要求供应优质生活饮用水已成为人们普遍关注的问题。针对自来水消毒处理中传统化学杀菌法的缺点,紫外线消毒法因其安全、易操作、杀菌快速有效且无有害残留的优点而有着广阔的应用前景。 但是现有紫外消毒装置存在紫外线强度不均匀、能耗高等缺点,以及灯管浸没在水中引起的诸多问题。针对现有紫外消毒装置存在的不足,我们提出了石英光纤传输紫外线消毒技术,该技术利用光学汇聚系统将紫外光发生器产生紫外光汇聚于光纤聚结位置,再通过光纤导入水中,并在散光点处发散释放,达到紫外消毒的效果。该技术克服了普通紫外消毒的诸多弊端,是一种理想的饮用水安全消毒技术。在理论研究的基础上,本文以实际应用为目的,设计了石英光纤传输紫外消毒设备并确定了侧面石英光纤的制备方法。 由于目前没有直接应用于水下的紫外强度辐照计,且传统的紫外辐照计无法测量研制的侧面石英发光光纤传输的紫外强度,为了更合理的设计装置,本文研制了水下紫外强度辐照计。紫外强度辐照计是把紫外光辐射信号转变为电信号的器件,探测器产生的光电流经转换后送入万用表,即可以光电压值显示出来,经计量定标后,就可以换算成相应的紫外辐射强度值。由于光电压值与紫外辐照强度的关系满足线性关系。在任意深度处,根据光电压值计算的紫外强度值结果与实际测量值基本一致。本文利用研制的水下紫外强度辐照计分析了影响紫外消毒效果的相关因素。 为了验证理论研究与实际的切合度,文章通过实验数据对该紫外消毒设备在不同光纤布设方式、不同紫外线强度下的消毒效果进行了比较,并考察了不同水质条件对该设备灭菌效果的影响,通过实验验证,实验证明了石英光纤传输紫外消毒设备可以使出水水质满足《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)中对微生物的要求。 在能源紧张的今天,石英光纤传输紫外线消毒技术一定拥有广阔的应用前景。