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污水紫外线消毒器在城市污水处理中的研究进展
发布时间:2015-08-25   点击次数:1299次

摘要 污水紫外线消毒器厂家石家庄凌卓环保设备有限公司为您介绍城市污水消毒的必要性,对常用污水消毒技术进行现状分析及技术经济比较,污水紫外线消毒器有望成为替代传统液鑢消毒的较佳选择。阐述紫外线消毒器原理及工程上的应用。zui后对紫外消毒技术进行总结。   

关键词 污水处理 消毒技术 紫外线消毒器 污水紫外线消毒器

历史上不断爆发的疫情,给人类带来了严重的灾害,使人们意识到对疫情传染源消毒的重要性。2002 12 24 日国家环境保护总局和国家质量监督检验检疫总局联合颁布的《城镇污水处理厂污染物排放标准》 ( GBl8918 - 2002) 中将微生物指标列为基本控制指标, 求城市污水必须进行消毒处理,从而使污水处理标准的病理指标与国际接轨。污水处理出水的消毒已势在必行。

1  城市污水常用消毒技术

1. 1  常用污水消毒技术现状 常用的污水处理消毒工艺有卤素消毒(如鑢气、二氧化 ) 、氧化剂消毒(如臭氧、过氧乙酸) 、辐射消毒(如紫外线、γ 射线) 。在上述常用污水消毒技术中,液鑢作为廉价的消毒剂在污水处理中有着广泛的应用,但由于鑢易与水中有机物 发生反应,对消毒产生干扰,另外其反应副产物卤代烃、鑢仿、三鑢甲烷、多鑢联苯等物质对人畜有毒害, 许多还是致癌、致畸、致突变的“三致"物质。现在国际上许多国家和地方政府已限制鑢及其衍生物的使用。我国一些地方的环保部门和劳动保护部门也对液鑢的使用进行了控制。目前,国内二氧化鑢消毒技术正在被接受和认可,但二氧化鑢使用时要现场制备,而且仅有20 %二氧化鑢在消毒过程中有效,另外,二氧化鑢发生器规模较小,如何运用于加鑢量较大的污水处理厂成为一个问题。

1. 2  常用污水消毒技术比较 污水处理中常用的消毒技术性能比较见表1

2  紫外消毒技术

2. 1  紫外消毒原理 紫外线消毒是一种物理消毒方法,紫外线消毒并不是杀死微生物,而是去掉其繁殖能力进行灭活。紫外线消毒的原理主要是用紫外光摧毁微生物的遗传物质核酸(DNA RNA) ,使其不能分裂复制。除此之外,紫外线还可引起微生物其他结构的破坏。紫外线是波长在200400nm 的电磁波,分为4个波段。其中能杀菌消毒的紫外波段为 200 300 nm,即紫外C(200280 nm) 和紫外B(280315 nm) 中的 部分。通常人们较关注微生物对紫外线的吸收频谱, 认为 253.7 nm是紫外线消毒的zui佳波段,并把紫外线消毒技术称为紫外C消毒。

2. 2  紫外线消毒器消毒影响因素 影响紫外线杀菌效果的因素主要有: 紫外线灯管的功率、性能、使用时间和照射方式等;处理水的物理化学性质, 如悬浮物( SS)、浊度、色度、水中微生物的类型和数量、其他杂质含量等;系统设计的方式以及反应器的形态,水力条件等等。数据表明,进口低压 UV 灯管的有效使用时间可达 8 12 kh,国产低压高强UV 灯管的有效使用时间也可达到进口产品一样的使用寿命,紫外线消毒器厂家石家庄凌卓环保设备有限公司采用进口飞利浦或莱索斯紫外线杀菌灯管和国产出口品牌的紫外线杀菌灯管。UV灯管的结垢也会影响紫外线的穿透力,降低消毒效果。灯管的表面温度与紫外线的有效辐射量也有一 定的关系,当灯管表面温度为40 ,紫外线的有效辐射量 zui高,100 %。水中的悬浮物可干扰、吸收紫外线,使其 射线量减少,并通过遮蔽紫外线隐藏细菌,使之具有保护细 菌的作用。一般建议进入污水紫外线消毒器系统的水的浊度应小于5 NTU ,色度小于15 NTU

2. 3  污水紫外线消毒器价格与加鑢消毒比较 近年来,随着紫外线消毒技术的不断进步,紫外线灯管寿命已达15kh 以上,污水紫外线消毒器价格大幅度下降,紫外线消毒技术已在国内外污水处理领域中得到应用,成为替代传统液鑢消毒的zui佳选择。紫外线消毒与传统加鑢消毒的比较见表2

 2. 4  紫外线消毒技术的应用 加拿大安大略省水资源委员会于1965 年和1969 年对污水紫外线消毒器消毒技术应用于城市污水处理以及对受纳水体的影响进行了研究和评估。其他加拿大研究人员对紫外线消毒的效果、技术可行性、影响效果的水质因素、对受纳水体中鱼类的影响、消毒副产物以及与加鑢消毒技术经济比较进行了大量先驱性的研究工作。这些研究结果表明,紫外线污水消毒技术可行,可达到和加鑢相同甚至更好的消毒效果, 对受纳水体中生物无毒副作用, 不产生消毒副产物。 1970 年美国环保局完成了第1 例污水紫外消毒器的示范工程。随后污水的紫外消毒法在美国和加拿大得到了广泛的应用。 3 为污水紫外线消毒器系统在污水处理中的应用实例。

到目前为止,西方发达国家已在污水处理厂安装了近几万套大型紫外线消毒系统,应用该技术的厂家约占污水处理厂总数的40 %。同时,大量的紫外线消毒技术改造工程正在进行之中。图1 为具有代表性的污水厂鑢消毒改造 UV 消毒的示意图。

3  总结 (1) 紫外线消毒城市污水不投加化学药剂,不产生有害 物质,安全可靠;紫外线消毒运行成本低,操作运行简便, 于维护管理;随着对UV 消毒机理的深入研究,紫外线技术 的不断发展以及消毒装置在设计上的日臻完善,UV 消毒法有望成为代替传统鑢化消毒的主要方法之一。 (2) 常规紫外剂量对一些需要大剂量杀灭的病毒、孢子以及包囊虫的消毒效果较差。对这些微生物的杀灭,需要特殊设计的紫外消毒系统;在紫外剂量足够的条件下,失活的 病毒细菌不会复活,但在紫外剂量不足的条件下,许多被紫 外照射失活的病毒细菌可通过光的协助修复自身被破坏的 组织,达到复活目的(光修复) 。甚至可以无需光协助修复自 (暗修身) (3) 浊度及水中悬浮物( SS) 对紫外杀菌有较大影响。过高的 SS 影响紫外光在水中的穿透能力。因此采用紫外杀菌 要求对水有较为严格的前处理过程以降低 SS 的影响, 提高杀菌效率;由于水质的影响(生物、矿物质、悬浮物等) , 灯套管表面常常会结垢, 将影响紫外光的透出和杀菌效果。这需要一个附加的机械设计和定期的维修计划, 按时清洗灯套 管。 (4) 无持久杀菌能力。化学消毒(鑢、臭氧等) 由于水体中有消毒剂的存在,虽对水体可能会产生二次污染,但水体 可长时间保持消毒状态。紫外消毒是纯物理消毒技术,与加 热消毒类似,消毒后如果污染源存在,将会再次被污染,此类问题的解决紫外与化学消毒的组合技术。

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