紫外线

紫外线 紫外线(UV)杀菌消毒原理: 科学实验和实际应用已经:波长在 200-280mm 的紫外线( UV-C )可破坏微生物的 DNA 或 RNA 结构，使其失去复制能力或失去活性而死亡，因而足够剂量的紫外线辐射具有高效杀菌功能，在不使用任何化学药剂的情况下，足够剂量的 UV-C 在较短的时间内( 0.2-5 秒)，达到高效杀菌消毒效果。 紫外线(UV-C)杀菌消毒特性 1 (广谱、高效: UV-C 的灭菌效率可达 99%-99 。 99% ，对几乎所有的细菌病毒都能高效杀灭，并且对传统的氯气，臭氧无法或不能有效杀灭的寄生虫类也能有效杀灭。紫外线( UV-C )杀菌所需时间短( 0.2-5 秒)，而传统的氯消毒，臭氧消毒方法要达到同样的效果需 20-60 分钟的时间。 2 (安全、可靠、简单 UV-C 杀菌消毒属物理方法，不用加入任何化学药剂，因此不会产生二次污染，更不会有氯消毒那样的三致(致癌、致畸、致突变)产物。 传统的消毒方法(如氯消毒、臭氧消毒)其消毒本身属于具毒、易爆物品，使用对周边环境、现场操作人员及居民安全产生潜在的威胁， UV_C 杀菌消毒完全不存在这方面的安全隐患，是一种安全可靠的杀菌消毒技术。 紫外线杀菌消毒设备为整机模块化设计，占地少，安装简单，只要接上电源即可每天 24 小时不间断使用(除定期需 1-2 小时例行维护外)，例行维护时可以不影响供水系统的正常运行 3 (低成本，大流量，应用广 UV-C 杀菌消毒设备由于结构简单，基建投入少，运行能耗少，维护费用低，具有较低的成本，在所有的消毒技术中，他的性价比是最高的。在千吨水处理量水平，其运行成本仅为氯消毒的 1/2 ，是氯加脱氯消毒的 2/5 ，是臭氧消毒的 1/9 ，而在万吨水处理量水平，运行维护费用则更低。 UV-C 杀菌消毒是用光辐照快速消毒，不像传统化学消毒方法那样需要较长的化学反应时间，因而可大流量过流式消毒，目前水处理量可达每小时几十升至 60 万吨。 UV-C 杀菌消毒的广谱、高效以及无二次污染等特性决定了其应用的广泛性;他可应用于各种水质(净水、污水、海水)和空气的杀菌消毒，适合各行各业的杀菌消毒要求。 紫外线(UV-C)对常见细菌病毒的杀菌效率: 100%杀灭所需时UV辐照剂100%杀灭所需UV辐照剂量种类 名称 种类 名称 间(s) 量 时间 (s) 鼠伤寒沙门土壤根瘤杆菌 0.28 8500 0.51 15200 菌 腹肠伤寒沙炭疽热细菌 0.29 8700 0.20 6000 门菌 枯草芽孢杆菌 0.37 11000 八叠球菌 0.88 26400 粘质沙雷氏破伤风杆菌 0.73 22000 0.21 6200 菌 细菌类 细菌类 痢疾志贺氏白喉杆菌 0.22 65000 0.14 4200 菌 大肠杆菌 0.23 7000 副痢疾杆菌 0.11 3400 波兹曼军团菌 0.12 3500 索市志贺菌 0.23 7000 表皮葡萄球问号状军团菌 0.20 6000 0.19 5800 菌 金黄色葡萄结核杆菌 0.33 10000 0.23 7000 球菌 普通变形菌 0.22 6600 粪链球菌 0.33 10000 溶血性链球假单细胞铜绿菌 0.13 3900 0.18 5500 菌 深红螺菌 0.21 6200 乳汁链球菌 0.29 8800 肠炎沙门菌 0.25 7600 霍乱弧菌 0.22 6500 噬菌体(大肠杆0.22 6600 肝炎病毒 0.22 6600 菌) 脊髓灰质炎病毒 0.70 21000 流感病毒 0.22 6600 病毒类 病毒类 传染性肝炎烟草花叶病毒 14.70 440000 0.27 8000 病毒 腺病毒 0.14 4200 爱柯病毒 0.87 26200 柯萨奇病毒 0.11 3300 乙肝病毒 0.96 28800 黄曲霉(淡黄色) 3.30 99000 灰绿曲 2.96 88000 黑曲霉 11.00 330000 分支毛菌 1.17 35200 霉菌孢霉菌孢 子 子 指状青霉 2.93 88000 娄地青菌 0.88 26400 根霉 7.33 220000 软狍子 0.37 11000 小球藻属 0.73 22000 绿藻 1.27 38000 水藻类 蓝绿藻 29.67 890000 水藻类 草覆虫属 8.53 256000 线虫卵 3.76 110000 原生动物类 5.27 158000 感染性胰坏白斑病 2.73 82000 4.00 120000 死病 鱼类病 鱼类病 病毒性出血FUNGL病 1.60 48000 1.60 48000 病 3、辐射消毒:包括紫外线消毒和电离辐射消毒。 (1)紫外线消毒:紫外线是一种低能量(5电伏)的电磁辐射波，在短波段(240.0-280.0mm)附 近的紫外线有较强的杀菌力。目前紫外线杀菌多用253.7nm紫外线波长进行杀菌。 利用紫外线杀菌是用人工制造的紫外线杀菌灯进行的。 (2)电离辐射消毒:电离辐射消毒是指利用r射线电子辐射能穿透物品，杀死其中的微生物所进行的低温灭菌方法，因为该消毒方法不升高被照射物品的温度而达到消毒灭菌目的，而称之为“冷”灭菌。电子辐射能穿爱被辐射物品，不受物品包装、形态的限制，因此使用范围非常广泛。 (二)化学消毒法:使用化学消毒剂进行消毒，称为化学消毒法。 理想的化学消毒剂应具备有效浓度低、作用速度快、性质稳定、易溶于水，可在较低温度下应用，不易受酸、硷、有机物等因素影响，无色、无味、消毒后易于除去残留药物，毒性低，使用无危险，价格低廉，对物品无腐蚀性等条件，目前应用于食品加工经营的消毒剂主要 有以下几种: 1、含氯化合物:用于消毒的含氯化合物种类很多，有:漂白粉、次氯酸钙、二氯异氰尿酸钠等。 2、醇类:75%乙醇消毒。 3、酸类:常用的有乳酸。 4、过氧化物类:有过氧乙酸、过氧化氢、二氧化氯和臭氧等。 5、乙 醇 (酒 精) 乙醇属中效消毒剂，目前医院使用很普遍。 (1)杀菌原理 醇类消毒剂杀灭微生物依靠三种作用:?破坏蛋白质的肽健，使之变性;?侵入菌体细胞，解脱蛋白质表面的水膜，使之失去活性，引起微生物新陈代谢障碍;?溶菌作用。 (2)主要优缺点: 优点: ?具有中效、速效的杀菌作用; ?无毒、无刺激，对金属无腐蚀性; 缺点: ?受有机物影响大; ?易挥发，不稳定。 (3)杀菌作用:乙醇为中效消毒剂，能杀灭细菌繁殖体、结核杆菌及大多数真菌和病毒，但不能杀灭细菌芽胞，短时间不能灭活乙肝病毒 (4)适用范围:适用于皮肤、环境表面及医疗器械的消毒。 (5)使用方法 消毒处理:常用消毒方法有浸泡法和擦拭法。 ?浸泡法:将待消毒的物品放入装有乙醇溶液的容器中，加盖。对细菌繁 殖体污染医疗器械等物品的消毒，用70%的乙醇溶液浸泡10分钟以上;对 外科洗手消毒，用75%的乙醇溶液浸泡5分钟。 ?擦拭法:对皮肤的消毒，用75%乙醇棉球擦拭。 (5)注意事项 ?应置有盖容器中保存，并及时更换; ?勿用于手术器械的消毒灭菌; ?勿用于涂有醇溶性涂料表面的消毒; ?浸泡消毒时，物品勿带过多水分; ?勿用于被血、脓、粪便等有机物污染表面的消毒。物品消毒前，应将表面粘附的有机物清除。 4、臭 氧 臭氧在常温下为爆炸性气体，有特臭，为已知最强的氧化剂。臭氧在水中的溶解度较低(3%)。臭氧稳定性差，在常温下可自行分解为氧。所以臭氧不能瓶装贮备，只能现场生产，立即使用。 (1)杀菌原理:臭氧的杀菌原理主要是靠强大的氧化作用，使酶失去活性导致微生物死亡。 (2)杀菌能力 臭氧是一种广谱杀菌剂，可杀灭细菌繁殖体和芽胞、病毒、真菌等，并可破坏肉毒杆菌毒素。 (3)方法和适用范围 在医院消毒方面，臭氧的用途主要有以下几种。 ?水的消毒:医院污水和诊疗用水的消毒。 ?物体表面消毒:饮食用具、理发工具、食品加工用具、衣物、钱币、化验单、病例夹、票卷等放密闭箱内消毒。 ?空气消毒:用于人不在的情况下，室内空气的消毒。 (3)使用方法: ?诊疗用水消毒:一般加臭氧0.5-1.5mg/L，作用5-10分钟，水中保持剩余 臭氧浓度0.1-0.5mg/L。对于质量较差的水，加臭氧量应在3-6mg/L。 ?医院污水处理: 用臭氧处理污水的工艺流程是:污水先进入一级沉淀，净化后进入二级净 化池，处理后进入调节储水池，通过污水泵抽入接触塔，在塔内与臭氧充 分接触10-15分钟后排出。 一般300张床位的医院，建一个污水处理能力18-20吨/小时的臭氧处理系 统，采用15-20mg/L的O3投入量，作用10-15分钟，处理后的污水清亮透 明，无臭味，细菌总数和大肠菌群数均可符合国家污水排放。 ?医院游泳池水的处理 臭氧消毒游泳池水的优点是:杀菌力强，速度快，对肠道菌和病毒均有杀 灭作用;对游泳池设施不造成腐蚀、毁坏;能改善水质、脱色、除臭除味， 处理后的水晶莹清澈;对游泳者无刺激性，少量臭氧能使空气清新，净化 空气。缺点是:臭氧在水中分解快，消毒作用持续时间短，不能解决持续 污染的消除。 一般来说，臭氧的投入量为1-1.7mg/L，接触时间1-2分钟，即可获得理想 的消毒效果，水质也会有明显的改善，用于游泳池循环水处理，投入臭氧 量为2mg/L。 ?空气消毒 臭氧对空气中的微生物有明显地杀灭作用，采用30mg/m3浓度的臭氧，作 用15分钟，对自然菌的杀灭率达到90%以上。用臭氧消毒空气，必须是在 人不在的条件下，消毒后至少过30分钟才能进入。可用于手术室，病房， 无菌室等场所的空气消毒。 ?表面消毒 臭氧对表面上污染的微生物有杀灭作用，但作用缓慢，一般要求60mg/m3， 相对湿度?70%，作用60-120分钟才能达到消毒效果。 (4)注意事项 ?臭氧对人有毒，国家规定大气中允许浓度为0.2mg/m3，故消毒必须在无人条件下进行。 ?臭氧为强氧化剂，对多种物品有损坏，浓度越高对物品损坏越重，可使 铜片出现绿色锈斑、橡胶老化，变色，弹性减低，以致变脆、断裂，使织 物漂白褪色等。使用时应注意。 ?温度和湿度可影响臭氧的杀菌效果: 臭氧作水的消毒时，0?最好，温度越高，越有利于臭氧的分解，故杀菌效 果越差加湿有利于臭氧的杀菌作用、要求湿度>60%，湿度越大杀菌效果越 好。 (5)臭氧消毒常遇到的问题: ?对人体是否有害, 臭氧对人体呼吸道粘膜有刺激，空气中臭氧浓度达1mg/L时，即可嗅出， 达2.5-5mg/L时，可引起脉膊加速、疲倦、头痛，人若停留1小时以上，可 发生肺气肿，以致死亡。故在无人条件下进行消毒，消毒后停30-50分钟进 入便无影响。 ?空气消毒后能维持多久,消毒后30-60分钟臭氧自行分解为氧气，其分 解时间内仍有杀菌功效，故消毒后，若房间密闭仍可保持30-60分钟。 ?臭氧是否可用于食品的消毒、保鲜、有无毒害作用,臭氧可与食品直接 接触，用于食品消毒、保鲜，对食品不产生残余污染，不影响营养成份。 ?对环境设备有无损害,高浓度的臭氧可以老化橡胶，使铜片锈蚀，但臭 氧作空气消毒时，并非使用纯臭氧，又具有极易分解的特点，况且一般为 间断使用，故不易产生对环境设备的损害。同时臭氧还可以除异味，净化 环境，使空气清新。 1、过氧乙酸 过氧乙酸又叫过醋酸，它是目前所有化学消毒剂中比较突出的一种消毒剂。属高效消毒剂、市售浓度为16-20%。 (1)杀菌原理:过氧乙酸的杀菌原理有两点: ?依靠强大的氧化作用使酶失去活性，造成微生物死亡; ?通过改变细胞内的pH值，而损伤微生物。 (2)主要优缺点: 优点: ?高效广谱能杀灭一切微生物、杀菌效果可靠; ?杀菌快速、彻底; ?可用于低温消毒; ?毒性低、消毒后物品上无残余毒性，分解产物对人体无害; ?合成工艺简单，价格低廉，便于推广应用。 缺点: ?易挥发，不稳定，贮存过程中易分解，遇有机物、强碱、金属离子或加热分解更快; ?高浓度稳定但浓度超过45%时，剧烈振荡或加热可引起爆炸; ?有腐蚀和漂白作用; ?有强烈酸味，对皮肤粘膜有明显的刺激。 (3)适用范围: 适用于耐腐蚀物品、环境、皮肤等的消毒与灭菌。 (4)使用方法 ?浸泡法:将被消毒或灭菌物品放入过氧乙酸溶液中加盖。 细菌繁殖体 用0.1%(1000mg/L)浸泡15min。 肝炎病毒、TB菌用:0.5%(1500mg/L)浸泡30min。 细菌芽胞:用1%(10000mg/L)消毒5min，灭菌30min。 诊疗用品或器材，用无菌蒸馏水冲洗干净并擦干后使用。 ?擦试法:用于大件物品，用法同浸泡法。 ?喷洒法:对一般污染表面的消毒用0.2-0.4%(2000-4000mg/L)喷洒作用 30-60min。肝炎病毒和TB菌的污染用0.5%(5000mg/L)的过 氧乙酸喷洒作用30-60min。 (5) 过氧乙酸消毒用剂量(表3)。 (6)使用注意事项 应贮存于通风阴凉处。 稀释液临用前配制: 用前应测定有效含量，根据测定结果配制消毒溶液。配制溶液时，忌与碱或有机物相混合。为防止过氧乙酸对消毒物品的损害。对金属制品与织物浸泡消毒后，应及时用清水冲洗干净。谨防溅入眼内或皮肤粘膜上，一旦溅上，及时用清水冲洗，消毒被血液、脓液等污染的物品时，需适当延长作用时间。 2、含氯消毒剂 凡是能溶于水，产生次氯酸的消毒剂统称含氯消毒剂。它是一种古老的消毒剂，但至今仍然是一种优良的消毒剂。通常所说的含氯消毒剂中的有效氯，并非指氯的含量，而是消毒剂的氧化能力，相当于多少氯的氧化能力。 该消毒剂分为以氯胺类为主的有机氯和以次氯酸为主的无机氯。前者杀菌作用慢，但性能稳定，后者杀菌作用快速，但性能不稳定。 常见的剂型: ?液氯，含氯量大于99.5%(V/V); ?漂白粉:含有效氯25%(W/W); ?漂白粉精:含有效氯80%(W/W); ?三合二，含有效氯56%(W/W); ?次氯酸钠，工业制备的含有效氯10-12%(W/W); ?二氯异氰尿酸钠，含有效氯60%(W/W); ?三氯异氰尿酸，含有效氯85-90%(W/W); ?氯化磷酸三钠，含有效氯2.6%(W/W)。 (1)杀菌原理:含氯消毒剂的杀菌机理有3点: ?次氯酸的氧化作用:次氯酸为很小的中性分子，它能通过扩散到带负电荷的菌体表面，并通过细胞壁穿透到菌体内部起氧化作用，破坏细菌的磷酸脱氢酶，使糖代谢失衡而致细菌死亡; ?新生态氧的作用，由次氯酸分解形成新生态氧，将菌体蛋白质氧化; ?氯化作用，氯通过与细胞膜蛋白质结合，形成氮氯化合物，从而干扰细胞的代谢，最后引起细菌的死亡。 (2)主要优缺点: 优点: ?杀菌谱广、作用迅速、杀菌效果可靠; ?毒性低; ?使用方便、价格低廉。 缺点: ?不稳定，有效氯易丧失; ?对织物有漂白作用; ?有腐蚀性; ?易受机物，pH等的影响。 (3)杀菌作用:通常能杀灭细菌繁体、病毒、真菌孢子及细菌芽胞。 (4)使用方法 常用的消毒灭菌方法有浸泡、擦拭、喷洒与干粉消毒等方法。 ?浸泡法:将待消毒或灭菌的物品放入装有含氯消毒剂溶液的容器中，加 盖。对细菌繁殖体污染物品的消毒，用含有效氯 200mg/L的消毒 液浸泡10分钟以上;对肝炎病毒和结核杆菌污染物品的消毒，用含有 效氯2000mg/L的消毒液浸泡30分钟以上 ;对细菌芽胞污染物品的消 毒，用含有效氯2000mg/L的消毒液浸泡30分钟。 ?擦拭法:对大件物品或其他不能用浸泡法消毒的物品用擦拭法。消毒所 用药物浓度和作用时间参见浸泡法。 ?喷洒法:对一般污染表面，用1000mg/L的消毒液均匀喷洒(墙面: 200mL/m2;水泥地面:350mL/m2，土质地面: 1000mL/m2)，作用 30分钟以上;对肝炎病毒和结核杆菌污染的表面的消毒，用含有效氯 2000mg/L的消毒液均匀喷洒(喷洒 量同前)，作用60分钟以上。 ?干粉消毒法:对排泄物的消毒，用漂白粉等粉剂含氯消毒剂按排泄物的 1/5用量加入排泄物中，略加搅拌后，作用2-6小时， 对医院污水的消 毒，用干粉按有效氯50mg/L用量加入污水中并搅拌均匀，作用2小时后 排放。 (5)影响杀菌因素 ?浓度与作用时间 一般规律是药物浓度愈高，作用时间愈久，杀菌效果愈 好。但漂白粉与三合二药物浓度增高 其溶液pH值亦随之上升，有时反需延长作用时间才能灭菌; ?酸碱度 pH值愈低，杀菌作用愈强。含氯消毒剂的杀菌作用主要依赖于 溶液中未分解的次氯酸浓度，而溶液pH值愈低，则未分解的次氯酸愈多， 随着pH值上升，愈来愈多的次氯酸分解成氢与次氯酸根离子，而失去杀菌 作用; ?温度 温度增高可加强杀菌作用。但不能对次氯酸钠溶液加热，否则会导致其分解，使杀菌效果降低; ?有机物 有机物的存在可损耗有效氯，影响其杀菌作用。对低浓度消毒液 的影响比较明显。淀粉、脂肪、醇类的影响较小(甲醇对次氯酸钠反而 有增效作用)，但有机物对二氯异氰尿酸钠影响较小; ?还原性物质 硫代硫酸盐、亚铁盐、硫化物、含氨基化合物等还原性物质， 亦可降低其杀菌作用。在消毒污水时应予以注意; ?水质的硬度 硬度小于400mg/L，对其杀菌作用影响不大。 (6)使用注意事项 ?应置有盖容器中保存，并及时更换; ?勿用于手术器械的消毒灭菌; ?浸泡消毒时，物品勿带过多水分; ?勿用于被血、脓、粪便等有机物污染表面的消毒。物品消毒前，应将表面粘附的有机物清除; ?勿用于手术缝合线的灭菌; ?用含氯消毒剂消毒纺织品时，消毒后应立即用清水冲洗。 微波是指频率在300MHZ——300KMHZ的电磁波。通常有一些介质材料由极性分子和非极性分子组成，在微波电磁场作用下，这些介质中的极性分子从原来的热运动状态转为随微波电磁场的交变而改变排列取向。例如:采用微波频率为2450MHZ时，每秒钟就会出现24亿5千次取向交变，分子间就会产生剧烈的磨擦。在这一微观过程中，微波能量转化为介质内的热量，使介质温度呈现为宏观上的升高。在微波加热中介质发热程度与微波频率、电磁场强度、介质自身的介电常数和介质损耗正切值等参数有关。 微波有热效应和非热效应双重杀菌作用。 微波热效应杀菌机理是:生物细胞是由水、蛋白质、核酸、碳水化合物、脂肪和有机物等复杂化合物构成的一种凝聚态介质。该介质在强微波场的作用下，温度升高。其空间结构发生变化或被破坏，蛋白质变性，影响其溶解度、粘度、膨胀性、稳定性，从而失去生物活性。 微波非热效应杀菌机理:微波作用能改变生物排列聚合状态及运动规律，而且微波场感应的离子流会影响细胞膜附近的电荷分布，导致膜的屏障作用受到损伤，影响NA-K泵的功能，产生膜功能障碍，从而干扰或破坏细胞的正常新陈代谢功能，导致细菌生长抑制、停止或死亡。再则，细胞中的核糖核酸(RNA)和脱氧核糖核酸(DNA)在微波场力的作用下可导致氢键的松弛、断裂或重组，诱发基因突变或染色体畸变，从而影响其生物活性的必变，延缓或中断细胞的稳定遗传和增值。 微波杀菌原理: 微波杀菌的原因来源于两方面:一、微波的热效应。即:由于热的作用而使生物体中的蛋白质变性;二、微波的生物效应。它能破坏细胞的正常生理代谢机能。这两者对细菌来说都是致命的。 微波干燥的特点 1、 微波对非金属物料具有很强的穿透性，能使物料内外同 时加热，因而干燥速度非常快，尤其对导热性差的物料来说更为明显 微波大多被物料当中的水分吸收，具有选择性加热的特点，因而 高效节能。 2、微波加热无热惯性，停机后物料立即停止升温 微波杀菌特点 1、同样温度下，所需杀菌时间短;同样杀菌条件下，菌致死温度低。 2、能对物料内外同时杀菌，极大缩短杀菌周期，并保证杀菌工艺的一致性 目前，微波干燥杀菌设备已广泛应用于食品、化工、冶金、陶瓷等诸领域，正发挥着越来越大的作用。