北京紫外線消毒器用于二次供水消毒概述：樊 /

北京紫外線消毒器殺菌消毒是*早在1878年人類就發(fā)現(xiàn)了太陽光中的紫外線具有殺菌消毒作用。目前，給排水消毒方法可分為兩大類，即化學消毒法和物理消毒法。化學消毒法有加氯消毒和臭氧消毒等；物理消毒法有紫外線消毒等?；瘜W消毒法一般都會產(chǎn)生消毒副產(chǎn)物，而人類對殺菌消毒技術(shù)在城市污水處理中的應(yīng)用則始于20世紀60年代中葉，并于70年代到80年代初對殺菌消毒在城市污水處理中的應(yīng)用進行了大量早期的研究，這主要是由于當時人們已認識到被廣泛使用的加氯消毒工藝中的余氯對受納水體中的魚類等生物有毒，而且發(fā)現(xiàn)并確認了氯消毒等化學消毒方法會產(chǎn)生如三鹵甲烷（THMs）等致癌、致基因，致畸變的副產(chǎn)物。這些發(fā)現(xiàn)促使人類尋求一種更好的消毒方法，不會產(chǎn)生消毒副產(chǎn)物的方法，也不會造成二次污染問題。于是，人們開始關(guān)注殺菌消毒的應(yīng)用。

殺菌消毒法zui早應(yīng)用于美國（1970年美國*完成了*個污水紫外線消毒的示范工程），現(xiàn)已在美國和加拿大普遍應(yīng)用。殺菌消毒技術(shù)為物理消毒方式的一種，具有廣譜殺菌能力，無二次污染，經(jīng)過30多年的發(fā)展，已經(jīng)成為成熟可靠高效環(huán)保的消毒技術(shù)，在國外各個領(lǐng)域得到了廣泛的運用。在我國由于對殺菌消毒技術(shù)的了解有一定的局限性，在污水處理中的應(yīng)用不多。上海市政工程設(shè)計研究院在這方面開展了許多研究，并已在上海閔行、長橋等污水處理廠得到應(yīng)用。進入21世紀后，隨著對污水尾水消毒的日益重視和運行經(jīng)驗的積累，殺菌消毒技術(shù)將得到推廣，預計今后有條件的污水處理廠中 50％將會采用殺菌消毒，并成為取代傳統(tǒng)化學消毒方法的主流技術(shù)。

1用于給排水紫外線消毒原理

殺菌消毒殺菌消毒原理是利用適當波長的紫外線能夠破壞微生物機體細胞中的DNA（脫氧核糖核酸）或RNA（核糖核酸）的分子結(jié)構(gòu)，造成生長性細胞死亡和（或）再生性細胞死亡，達到殺菌消毒的效果。經(jīng)試驗，殺菌消毒的有效波長范圍可分為四個不同的波段：UVA（400～315nm）、UVB（315～280nm）、UVC（280～200nm）和真空紫外線（200～100nm）。其中能透過臭氧保護層和云層到達地球表面的只有UVA和UVB部分。就殺菌速度而言，UVC處于微生物吸收峰范圍之內(nèi)，可在1s之內(nèi)通過破壞微生物的DNA結(jié)構(gòu)殺死病毒和細菌，而UVA和UVB由于處于微生物吸收峰范圍之外，殺菌速度很慢，往往需要數(shù)小時才能起到殺菌作用，在實際工程的數(shù)秒鐘水力停留（照射）時間內(nèi)，該部分實際上屬于無效紫外部分。真空紫外光穿透能力極弱，燈管和套管需要采用*透光率的石英，一般用半導體行業(yè)降解水中的TOC，不用于殺菌消毒。因此，給排水工程中所說的紫外光消毒實際上就是指UVC消毒。殺菌消毒紫外光消毒技術(shù)是基于現(xiàn)代防疫學、醫(yī)學和光動力學的基礎(chǔ)上，利用特殊設(shè)計的高效率、高強度和長壽命的UVC波段紫外光照射流水，將水中各種細菌、病毒、寄生蟲、水藻以及其他病原體直接殺死，達到消毒的目的。

研究表明，紫外線主要是通過對微生物（細菌、病毒、芽孢等病原體） 的輻射損傷和破壞核酸的功能使微生物致死，從而達到消毒的目的。紫外線對核酸的作用可導致鍵和鏈的斷裂、股間交聯(lián)和形成光化產(chǎn)物等，從而改變了DNA的生物活性，使微生物自身不能復制，這種紫外線損傷也是致死性損傷。

殺菌消毒是一種物理方法，它不向水中增加任何物質(zhì)，沒有副作用，這是它優(yōu)于氯化消毒的地方，它通常與其它物質(zhì)聯(lián)合使用，常見的聯(lián)合工藝有UV+H2O2、UV+H2O2+O3、UV+TiO2，這樣，消毒效果會更好。

2 消毒殺菌燈工作原理

目前能夠輸出足夠的UVC強度用于工程消毒的只有人工汞（合金）燈光源。紫外線殺菌燈燈管是由石英玻璃制成，汞燈根據(jù)點亮后的燈管內(nèi)汞蒸氣壓的不同和紫外線輸出強度的不同，分為三種：低壓低強度汞燈、中壓高強度汞燈和低壓高強度汞燈。殺菌效果是由微生物所接受的照射劑量決定的，同時，也受到紫外線的輸出能量，與燈的類型，光強和使用時間有關(guān)，隨著燈的老化，它將喪失30%-50%的強度。紫外照射劑量是指達到一定的細菌滅活率時，需要特定波長紫外線的量：照射劑量（J／m2）＝照射時間（s）×UVC強度（W／m2）照射劑量越大，消毒效率越高，由于設(shè)備尺寸要求，一般照射時間只有幾秒，因此，燈管的UVC輸出強度就成了衡量紫外光消毒設(shè)備性能zui主要的參數(shù)。在城市污水消毒中，一般平均照射劑量在300 J／m2以上。低于此值，有可能出現(xiàn)光復活現(xiàn)象，即病菌不能被*殺死，當從渠道中流出接受可見光照射后，重新復活，降低了殺菌效果。殺菌效率要求越高，所需的照射劑量越大。影響微生物接受到足夠紫外光照射劑量的主要因素是透光率（254 nm處），當UVC輸出強度和照射時間一定時，透光率的變化將造成微生物實際接受劑量的變化。

3 殺菌消毒的優(yōu)點

殺菌消毒無需化學藥品，不會產(chǎn)生THMs類消毒副產(chǎn)物。

殺菌消毒殺菌作用快，效果好。

殺菌消毒無臭味，無噪聲，不影響水的口感。

殺菌消毒容易操作，管理簡單，運行和維修費用低。

4 在城市給排水實際應(yīng)用中的情況

大多數(shù)殺菌消毒裝置利用傳統(tǒng)的低壓紫外燈技術(shù)，也有一些大型水廠采用低壓高強度紫外燈系統(tǒng)和中壓高強度紫外燈系統(tǒng)，由于產(chǎn)生高強度的紫外線可能使燈管數(shù)量減少90%以上，從而縮小了占地面積，節(jié)約了安裝和維修費用，并且使殺菌消毒法對水質(zhì)較差的出水也適用。

目前國內(nèi)研究、和應(yīng)用污水還很少。北京凌卓環(huán)保設(shè)備有限公司通過對污水處理廠的深度處理出水為研究對象，進行了靜態(tài)和動態(tài)試驗，確定了紫外線劑量與細菌存活率之間的關(guān)系，并設(shè)計出能產(chǎn)生紊流的，北京凌卓環(huán)保設(shè)備有限公司研制的封閉式消毒器可處理100～500m3/h水量，并且在游泳池的循環(huán)水消毒中已有應(yīng)用，模塊化敞開式消毒器可根據(jù)用戶需求具體設(shè)計安裝。

5在城市給排水應(yīng)用的結(jié)論

殺菌消毒在飲用水處理中的應(yīng)用已經(jīng)有幾十年的歷史。但是由于其技術(shù)復雜，成本昂貴，使其應(yīng)用受到限制。本世紀七十年代，由于水污染的加劇和公眾健康意識的提高，迫使人們在傳統(tǒng)水處理工藝的基礎(chǔ)上采用新的手段，保證供水水質(zhì)符合更加安全的飲用水標準。經(jīng)過近二十年的研究和實踐，以殺菌消毒紫外線為主組成的復合應(yīng)用技術(shù)，以其良好的處理效果成為給水深度凈化技術(shù)的*。

殺菌消毒用于城市污水二級處理出水的消毒可以滿足目前國內(nèi)景觀及綠化用水要求。

殺菌消毒技術(shù)具有無二次污染的特點，應(yīng)用前景廣闊。

殺菌消毒能耗低、運行費用低；自動化程度高；維護簡便。

在殺菌消毒設(shè)備選用方面，低壓高強度紫外燈的綜合技術(shù)經(jīng)濟指標優(yōu)于中壓高強度紫外燈。

另外，經(jīng)過殺菌消毒的污水可以在很多領(lǐng)域再利用，以實現(xiàn)污水資源化。將其用于灌溉農(nóng)田、林地和草坪等可避免化學消毒劑對植物的損傷；用于地下水回灌可以防止微生物對化學消毒劑產(chǎn)生適應(yīng)性而再度繁殖造成的地層堵塞。隨著對殺菌消毒機理的深入研究殺菌消毒技術(shù)的不斷發(fā)展以及殺菌消毒裝置在設(shè)計上不斷完善，殺菌消毒法有望成為代替?zhèn)鹘y(tǒng)氯化消毒的主要方法之一。