神奇的紫外线是如何产生的呢？

紫外线是由原子的外层电子受到激发后产生的。

自然界的主要紫外线光源是太阳，但太阳光透过大气层时波长短于290 nm 的紫外线为大气层中的臭氧吸收掉。

人工的紫外线光源有多种气体的电弧（如低压汞弧、高压汞弧）。普通家用日光灯、节能灯灯管采用的是普通玻璃，紫外线不能透出来，被荧光粉吸收后发出可见光；而紫外灯灯管则用透紫钱玻璃或石英玻璃生产，紫外线可以穿过玻管壁透射出来，从而对应用对象形成紫外辐射。

以水处理中所应用的紫外系统为例，紫外系统按水流状态可以有两种方式：敞开重力式和封闭压力式。

目前，水处理中的紫外系统以封闭压力式使用居多。这种设计是由外筒、紫外线灯管、石英套管及电气设施等部分组成。筒体常用不锈钢或铝合金制造，内壁多作抛光处理以提高对紫外线的反射能力和增强辐射强度，还可根据处理水量的大小调整紫外灯的数量。在这两种系统中，紫外线灯管都可以布置成同水流水平或垂直的方向上。这两种设计都适于装入现有典型的接触箱内。其中，平行于水流的消毒系统的压头损失可能更小、水流形式更均匀，而垂直系统则可以使水流紊动，提高消毒效率。

按照紫外消毒灯的类型，紫外消毒系统又可以分为低压低强度、低压高强度和中压高强度紫外系统这三类。

目前在水处理中常用的是低压低强度紫外消毒系统。低压紫外系统采用的是低压水银弧灯，这种灯的灯管中充入的是过量的液态汞，它一般在0.1~1 Pa压力下运行，发出单色光，在波长253.7 nm处能够放射85%的光能。中压灯的灯管中所有的汞都是以气体状态存在，一般在104~106 Pa压力下运行，发出复色光。相对来说中压灯的能量转化率比低压灯要低得多，这是因为中压灯发出光的波长范围很宽，在其输入能量中大约有30%~40%可以转化成光，而这部分光中只有25%左右位于具有杀菌作用的UV-C范围内。但是从放出射线的绝对量来看，中压灯比低压灯更有效，从中压灯放出的位于UV-C波段的紫外线的数量比低压灯大约高50~80倍，所以中压系统中所需紫外灯的数量就要少得多，一般来说一个中压灯大约可以代替15个低压灯。并且，同常规的低压系统相比，中压系统的基建费用和运行费用都要少得多。

紫外灯产生的辐射范围对微生物有效，并且还会降低水中的总有机碳（TOC）含量。对于典型的紫外线系统，大约95％的紫外光可辐射穿过石英玻璃套管并进入未处理的水中。玻璃套管设计用于将灯泡保持在约104 ℃的理想温度。