紫外线杀菌是指短波长紫外线(UV-C)照射微生物，微生物吸收紫外线后，相邻的DNA之间会因为光反应而聚合，造成功能损伤，继而导致微生物无法复制，失去活性。

对紫外线杀菌的敏感性依次为原生动物>细菌>病毒。 为了灭活对紫外线抵抗力强的病毒，如腺病毒，需要高水平的紫外线照射，因此同病毒相比，紫外线杀菌对细菌和原生动物要更有效。 据报道，通常原生动物对氯和臭氧等化学物质具有耐药性。

在紫外线杀菌的情况下，小球隐孢子虫(Cryptosporidium parvum)和贾第虫(Giardia)等原生动物同病毒或细菌相比，反而更容易被紫外线灭活，因此在污水和净水处理过程中，紫外线杀菌的使用正在增加。据报道，紫外线照射可有效控制对氯具有抗性的病原微生物，而且没有残留性，不会产生消毒副产物。

• 紫外线杀菌装置的结构 普通的紫外线杀菌装置由具有杀菌作用的杀菌部位、紫外线灯、在水中保护紫外线灯的石英管、固定石英管的石英管固定部位、以及用于引入和排出水的流入口和流出口构成。
  
  一体型紫外线杀菌装置结构图和外形图 通过紫外线灯照射的紫外线进行杀菌的杀菌部位采用圆筒形管形态，侧面设有入口和出口，在杀菌部位一侧末端有固定插入紫外线灯的石英管的石英管固定部位，紫外线杀菌装置开发至今已有100多年的历史，但其形态和结构始终没有大的变化，基本沿用初期的形态。

紫外线杀菌装置可根据处理容量，在杀菌部位安装一个或多个紫外线灯，并设置入口及出口，以便照射杀灭微生物所需的充分紫外线。但短波长紫外线在水中透射力小，因此越是大容量的杀菌装置其杀菌能力就越低，杀菌装置内部存在紫外线照射死角，通过一次处理很难100%杀菌。因此，只能将杀菌装置串联或并联连接，因此被认为是增加安装及维护费用的高费用杀菌技术。

• 在杀菌部位设置入口及出口的一体型杀菌装置结构，导致杀菌力降低。 紫外线杀菌装置随着容量的增大，安装在杀菌部位侧面的出入口排管大小也会增加，因此相对来说有效杀菌部位的长度减少，水在杀菌部位停留的时间，即紫外线照射量同小容量杀菌装置相比减少，也就是说容量越大，杀菌力越低。
  此外，大容量杀菌装置的杀菌部位直径也比小容量杀菌装置更大，因此安装出入口管道的杀菌部位两端的水流和相反区域的水流，其流动不畅的死角区域面积也会增加，继而杀菌力降低。（参考下图）
  杀菌装置容量增大导致杀菌部位减少,从而杀菌力降低。
  结果大容量杀菌装置同小容量杀菌装置相比，出入口管道的大小增加，因此紫外线灯参与杀菌的长度变短，杀菌部位两端的流体流动停止，整个紫外线灯无法全部参与杀菌作用。因此，微生物杀菌所需的紫外线量减少，杀菌力减少，这是由紫外线杀菌装置的结构特点决定的。
  为解决上述杀菌装置大容量化产生的杀菌力降低问题，虽然可以将杀菌力降低小的中小型杀菌装置按照所需容量并排连接使用，最大程度地减少杀菌力的降低，但这种方法存在需要制作许多杀菌装置带来的费用增加问题，以及管道、阀门和连接部件等资材的需求量和安装地点增加的问题，并且存在维护管理上的难题。 可是由于一直没有切实有效的解决方法，因此目前为止一直使用这种方式。
  因杀菌装置大容量化导致杀菌力降低，因此进行并联的杀菌装置
• 存在紫外线照射死角区域，不能100%杀菌处理 -被称为杀菌线的短波长紫外线(254nm)在水中的透射力非常小，具有以灯为中心，在其同心圆方向上与强度成正比，只能透射一定距离的特点。从结构上看，杀菌装置内部的灯和灯之间，灯和杀菌部位壳体内部，存在紫外线无法到达的紫外线照射死角区域。
  
  通过这些紫外线照射死角区域的水中微生物与通过紫外线照射区域相比，由于杀菌所需的紫外线量(强度和频率)相对不足，使得它们可以存活的状态通过杀菌装置，因此很难进行100%杀菌。
  
  为尽量减少紫外线照射死角区域导致的问题，可以通过使用高功率紫外线灯或增加灯的使用量来解决，但最终把从各紫外线灯中照射的紫外线重叠的方法降低了对紫外线的使用效率，从而导致能耗、安装费用及维护费用的增加。
  
  
  紫外线照射死角区域引起的杀菌力减少和解决方案
• 紫外线杀菌技术体现100%杀菌处理的重要性 紫外线杀菌装置是一种用于水中微生物灭菌的装置，如在食品、饮料、医药品等长期保管或流通过程中，无法实现100%杀菌处理，微生物就会自行繁殖并导致产品腐败，进而导致产品全数量报废，因此无法实现100％杀菌处理的杀菌装置将失去其作为杀菌装置的功能。基于这个理由，通过比较紫外线杀菌装置的杀菌率而不是100％杀菌来讨论杀菌装置的优越性是没有意义的。
  为实现100%杀菌处理的串联紫外线杀菌装置

首先，将安装在现有紫外线杀菌装置杀菌部位的入口和出口分离，在杀菌部位两端设置入口和出口，然后根据出入口管道大小，采用对杀菌部位大小不发生影响的出入口分离型杀菌装置结构，这样就解决了容量增大导致的杀菌力降低的问题。

第二，对于在一个杀菌部位安装多个灯而产生的紫外线照射死角区域问题，改为每个紫外线照射灯都具有相应于紫外线照射距离的直径的个别杀菌部位结构，继而解决了杀菌力降低的问题。

我公司在世界上首次开发出不会因为容量增大及紫外线照射死角区域导致杀菌力降低、一次通过即可实现100%杀菌的新概念紫外线杀菌装置，并取得了美国、中国、日本和英国专利 以及2014年性能认证及优秀采购物品认证。

根据出入口位置及杀菌部结构的2个紫外线灯杀菌装置结构

• 无紫外线照射和流动死角区域的新概念紫外线杀菌装置 下图显示了使用两个灯的紫外线杀菌装置的截面结构和象征性显示杀菌部位存在的紫外线照射死角区域的结构，以紫外线灯为中心，连接紫外线透射距离的同心圆是紫外线照射区域，同心圆外是紫外线死角区域，做了大致的标记。
  现有杀菌装置截面图 S&P环境杀菌装置截面图 具有紫外线照射死角区域和紫外线照射区域的杀菌装置截面图
  增加显示上述紫外线照射区域的同心圆的大小，在杀菌部位内部使同心圆重叠，减少紫外线照射死角区域的现实性方法在现有的一体型结构杀菌装置中，可以通过使用高功率紫外灯增加照射强度和增加灯数量的方法来实现，但是对于分离型个别杀菌部位结构的杀菌装置，即使不增加灯的功率和灯的数量也可以实现。
• 基于紫外线杀菌装置结构的杀菌力比较 下图是使用相同的两个灯，在杀菌部位设置出入口的现有杀菌装置和S&P环境公司的从杀菌部位分离出入口，每个紫外线灯具备单独的杀菌部位的分离型个别杀菌部位结构的杀菌装置。可以确认现有一体型结构的杀菌装置，杀菌部位长度只能小于紫外线灯，而分离型个别杀菌部位结构的杀菌装置，其灯的长度和杀菌部位的长度相同，每个灯都具备个别的杀菌部位。
  根据有无紫外线照射死角区域，安装有2个灯的紫外线杀菌装置
  为确认与现有的一体型杀菌装置的杀菌力差异，将含有大量细菌的污水处理厂放流水作为试验对象原水，在相同条件下进行了杀菌力比较。为确保实验的一致性，对不同杀菌装置设置了相同功率的灯(39W)和流量计，并保持相同流量进行了实验，在进行了确认各杀菌装置是否具备100%杀菌能力的低流量区域的杀菌力比较实验和为确认与无杀菌死角区域杀菌装置的辨别力的高流量实验后，在各条件下同时采集试料，在光州广域市保健环境研究院和本公司附属研究所进行分析，本公司为确保实验的信赖度，培养了5个试料，通过除最高值和最低值之外的三个样品平均值进行了分析。
  存在杀菌死角区域的杀菌力比较试验装置

针对紫外线照射死角区域的高流量区域内的杀菌装置杀菌率比较

可以确认现有一体型结构的杀菌装置在杀菌装置流量大的情况下，根据流量的杀菌率变化幅度较大，个别杀菌部位结构的杀菌装置变化幅度小。下表是为确认因紫外线照射死角区域的存在，杀菌装置能否达到100%杀菌处理，而在相同条件下以低流量流出污水放流水，比较其杀菌力的结果，可以确认对没有杀菌死角的杀菌装置，在50ℓ/min以下可实现100%的杀菌力，但对于有杀菌死角区域的杀菌装置，在低流量区域中也无法进行100%杀菌处理。

在低流量区域杀菌装置实现100%杀菌能力比较