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化合物和化学药剂对紫外线消毒器效果的影响
发布时间:2015-04-03   点击次数:898次

    由于紫外线消毒器价格低、消毒效果好且不产生有害的消毒副产物等优点,紫外消毒技术在自来水工艺中的运用近些年来越来越受重视。尤其在针对贾第虫和隐孢子虫方面,紫外线消毒技术被证实具有很好的处理效果。石家庄凌卓环保设备有限公司通过对混凝絮凝后的水质分析,研究紫外线消毒技术在自来水工艺中运用的影响因素。结果表明:化学水质参数(比如:pH,,温度, 碱度,总无机碳等)不对其效果产生影响;而浊度>3NTU时会明显降低UV的消毒效果,悬浮物质的存在降低了污水紫外线消毒器紫外线穿透率,从而使灭活效果降低。此外水处理化学药剂和紫外灯套管的结垢也被认为对污水紫外线消毒器消毒效果影响严重。
  而美国环保署(USEPA)的关于饮用水处理系统中紫外消毒应用的调查也只限于浊度低于1NTU的进水。因此本文将更进一步的了解浊度以及其他化合物对紫外线消毒影响的原理和条件,以便于更好的应用紫外消毒技术。
    水中化合物和水处理化学药剂对紫外线消毒器消毒影响:
  总体来说,大多数水处理化学药剂不吸收紫外线,它们对紫外线穿透率的影响可以忽略。Cushingetal.研究了大量水处理化学药剂包括:铝离子,氨,磷酸盐,氢氧化物,二价铁离子,都对紫外线穿透率没有影响,但是有几种化学剂被他认为会减少紫外线穿透率:
  1)三价铁离子是紫外线消毒器系统中的重要影响参数,其极易形成保护层附于微生物表面,又有很强的紫外线吸收能力,将会极大程度上消减紫外线穿透率。但是三价铁离子只存在于低溶解氧的水中,因此滤后水中的三价铁离子含量很低。
  2)高锰酸盐具有很强的紫外线吸收能力,不过一般而言高锰酸盐被投加到的源水中去除水中的异臭异味,在过滤后的水中含量不高。
  3.石英灯管结垢
  影响紫外线消毒器消毒效果的另一个重要因素是石英灯管表面的积聚的有机物和无机物结垢。紫外灯装在石英套管内并与水体隔开,洁净石英套管在波长为253.7nm的紫外线穿透率不应小于90%。紫外灯石英套管与水体接触,接触面会结垢。之前的研究表明灯管结垢一般和进水的硬度,以及水中的金属物质含量(如:铁离子)有关,水中的胶体和铁含量高时,因紫外灯管外套石英管表面带负电荷,会吸引水中的阳离子(Ca,Mg,Fe)而在其表面结垢,水的硬度影响可吸收紫外光的金属化合物的溶解度而在表面生成碳酸盐结垢,这会极大地影响紫外线的穿透率。所以选择结垢水中时不需要综合考虑,才能确定紫外线消毒器功率和紫外线消毒器价格。 
    灯管结垢速度的快慢的取决于水质以及灯管类型,Mackeyetal.研究证明总硬度低于140mg/L,铁离子含量低于0.1mg/L时,传统灯管清洗方案(清洗频率为1/15分钟到1/1小时)既可以消除灯管结垢对紫外线消毒器消毒效果的影响。多个相关研究证实选择中压紫外线消毒器所提供的紫外线强度和灯管温度足够应对大多数有机物结垢问题。当然中压紫外线消毒器价格远高于低压紫外线消毒器价格,同时中压紫外线消毒器的中压紫外线杀菌灯管寿命远低于低压紫外线消毒器的低压紫外线杀菌灯的价格,所以紫外线消毒器厂家多采用低压高强度紫外线杀菌灯来降低紫外线消毒器价格和保证紫外线消毒器消毒效果。
  控制和解决影响紫外线消毒器消毒效果的方法
  饮用水处理系统中添加过滤系统(如:沙滤池),过滤系统能很好的去除大多数影响紫外线消毒器消毒效果的因素,如悬浮颗粒,金属离子等,而滤后水的浊度一般认为不会超过1NTU,其对紫外线的影响可以忽略不计。
  紫外灯管的清洗分为人工清洗、在线机械清洗、在线机械加化学清洗等,在线机械加化学清洗被认为是zui有效的清洗方式,清洗灯管的药剂一般为柠檬酸或磷酸。清洗后的紫外线穿透率将恢复到原先的98%
  影响紫外线消毒器消毒效果因素的总结
  1)在饮用水处理系统中,悬浮颗粒和微生物的结合体被认为是主要的影响因素。悬浮颗粒的大小和它与微生物的相互作用都一定程度上影响了了紫外线的穿透率。
  2)水处理化学药剂如三价铁离子和高锰酸盐都很大程度上消弱了紫外线的消毒效果,但是在滤后水中,他们的含量很低,作用可忽略不计。
  3)石英灯管结垢在也是重要影响因素,其结垢的速度取决于水质的控制和灯管的选择。
  4)通过增加过滤系统和按时清洗紫外灯管可以有效地改善这些影响因素,以便于更有效的应用紫外线消毒器消毒系统。

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