紫外光(UV)具有广谱消毒、效率高、无消毒副产物等优点,已越来越广泛应用于饮用水、市政污水、再生水和船舶压舱水等的消毒中。紫外消毒系统的整体消毒效果高度依赖于UV的实际(有效)辐射剂量。准确获得紫外消毒系统中UV的强度分布,对于计算消毒剂量、保证消毒效果具有重要的意义,同时也可以指导消毒系统内部结构的优化改造。然而,目前国际上还无法在实际运行条件下精确测量紫外消毒器内的UV强度分布。

  中国科学院生态环境研究中心环境水质学国家重点实验室强志民研究组近期研发了一种新颖的原位荧光微探头,具有稳定性好、响应速度快(10-6s)、体积小(0.07 mm3)等明显优势,其温度系数、非线性等探测性能相对于常规使用的化学感光计有大幅度的提高。原位荧光微探头近似360度响应的特性,可以很好地模拟水中致病菌接受紫外辐射的效果。

  在此基础上,研究人员开发出可测试管式紫外消毒器腔体内UV强度分布的测试平台,其主要部件包括荧光微探头、高精度导轨、温控装置、消毒器固定装置、误差校正装置、数据自动记录器以及紫外透过率(UVT)监测装置,可在不同UVT水体及不同水温条件下,实现UV强度分布的原位在线快速测试,标准偏差均值为0.04 mW/cm2(0.3%)。日前,此项研究成果已发表在环境领域期刊Environmental Science &Technology (2011, 45(7), 3034-3039)上,并在2011年5月举行的“世界紫外线和臭氧大会”(Joint IOA-IUVA World Congress,Paris)上作了报告,各国学者、工程师对此成果表现了浓厚的兴趣并进行了广泛的交流。