紫外線消毒技術(shù)在飲用水處理中的應(yīng)用

低壓紫外線會越來越廣泛的應(yīng)用于自來水、再生水、飲用水行業(yè)。

引言

　　一方面經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，人口密度的大幅增長，導(dǎo)致局部地區(qū)水源短缺；另一方面伴隨著經(jīng)濟(jì)的迅猛增長，人們提高了的對生活品質(zhì)的要求，這樣一來，飲用水安全成了人們關(guān)注的重要問題之一。為了保障飲水的安全問題，滿足人民不斷提高的生活需要，2007年7月1日衛(wèi)生部和*對原有的飲用水標(biāo)準(zhǔn)（《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》（GB5749-85））進(jìn)行了修訂，聯(lián)合發(fā)布新的強(qiáng)制性國家《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》。新標(biāo)準(zhǔn)加強(qiáng)了對水質(zhì)有機(jī)物、微生物和水質(zhì)消毒等方面的要求。其中微生物學(xué)指標(biāo)由兩項增至6項，增加了對藍(lán)氏賈第蟲、隱孢子蟲等易引起腹痛等腸道疾病、一般消毒方法很難全部殺死的微生物的檢測，特別對“兩蟲”有了明確的描述?？梢娤经h(huán)節(jié)的重要性和確保飲水安全的重要性。 早在1910年，法國巴黎就已開始使用紫外線消毒器對飲用水進(jìn)行消毒了，50年代以后紫外線消毒技術(shù)得到了的發(fā)展。從70年代末期開始，紫外線消毒技術(shù)被廣泛的應(yīng)用于飲用水和市政污水的消毒工藝。常規(guī)的化學(xué)消毒劑會在消毒的同時在一定程度上產(chǎn)生有害的消毒副產(chǎn)物，而成熟的紫外線消毒技術(shù)的特點(diǎn)在于可以有效的滅活水中的有害微生物和病毒，并且不伴生消毒副產(chǎn)物，紫外線消毒產(chǎn)品在不斷進(jìn)步的同時也逐漸得到國內(nèi)設(shè)計師和終端用戶的青睞。

紫外線消毒技術(shù)原理

　　紫外線光譜是介于可視光和X射線之間的廣播，波長范圍在100nm與400nm之間。根據(jù)波長的不同，紫外線被人們定義為紫外線A、B、C和真空紫外線。紫外線C又被稱為短波紫外線，其波長范圍為200nm至280（315）nm，是對液體消毒zui為有效的光波。紫外線主要是通過破壞微生物的遺傳物質(zhì)，使之不能繼續(xù)分裂和復(fù)制，以達(dá)到消毒的目的。同時，紫外線還可以對微生物的細(xì)胞質(zhì)和和細(xì)胞壁的產(chǎn)生一定的破壞作用。失去分裂和復(fù)制能力的微生物不會對人體都成威脅，得當(dāng)?shù)淖贤饩€消毒技術(shù)和有效的紫外線劑量可以確保飲用水安全。每天，*范圍內(nèi)有超過3000萬噸的飲用水是經(jīng)過紫外線消毒處理的。

對于隱孢子蟲的滅活

　　隱孢子蟲屬于原生動物，寄生于動物體中和人體中，可引起隱孢子蟲病。寄生于人體內(nèi)部的微小隱孢子蟲，是機(jī)會治病原蟲，可以導(dǎo)致嚴(yán)重腹瀉的一種腹瀉病原，且具有感染性。在國外，由于隱孢子蟲而引起的大面積腹瀉癥狀和致死報道和對其的研究，是隱孢子蟲越來越受到*的關(guān)注。1984年隱孢子蟲病被證實(shí)可經(jīng)水質(zhì)傳播，英美歐等地區(qū)報道供水系統(tǒng)爆發(fā)隱孢子蟲病的問題。1987年在美國的佐治亞州，大約有1.3萬居民同時發(fā)生了腸炎癥狀，在自來水中找到了隱孢子蟲的囊卵，這是歷**次隱孢子蟲病通過市政供水系統(tǒng)大規(guī)模爆發(fā)。1993年，美國威斯康星州的市政供水系統(tǒng)又一次被隱孢子蟲污染，40萬人同時腹瀉。1987年在國內(nèi)也發(fā)現(xiàn)了人體隱孢子蟲病的病例，隨后其他一些省市也相繼報到了一些病例，在腹瀉患者中，隱孢子蟲的檢出率達(dá)13.3%。在發(fā)生疫情的引用水處理系統(tǒng)中，消毒工藝均采用氯化消毒法（包括氯氣、次氯酸鈉、二氧化氯和氯胺），經(jīng)檢驗(yàn)氯化消毒系統(tǒng)運(yùn)行正常，并且保障足夠的余氯量和接觸時間。大量事實(shí)和研究表明，傳統(tǒng)的氯化消毒方法不能提供足夠的劑量，在隱孢子蟲侵入時不足以確保飲用水的供水安全。紫外線消毒技術(shù)的不斷進(jìn)步和紫外線消毒反應(yīng)器的不斷完善，從1993年對隱孢子蟲90%除率，達(dá)到1999年99.99%的去除率。紫外線技術(shù)已被認(rèn)可為適合殺滅隱孢子蟲（Cryptosporidium）和賈第鞭毛蟲（Giardia）消毒的技術(shù)，特別適用于地表水和其它易受感染水源。

紫外線消毒在飲用水系統(tǒng)中的應(yīng)用

紫外線殺菌與化學(xué)消毒劑殺菌不同，屬于一種物理反應(yīng)，紫外光子輻射導(dǎo)致的光化學(xué)反應(yīng)來完成消毒任務(wù)，而不向水體內(nèi)投加任何的化學(xué)藥劑。如果水體能不受到外來污染物影響，經(jīng)低壓紫外線技術(shù)消毒后的水體可以一直確保消毒效果，有效避免復(fù)活反應(yīng)發(fā)生。但是無論是飲用水或是污水，在消毒之后的都會在不同程度上再次被污染，比如管線內(nèi)壁的污染物或是管線可能存在的滲漏點(diǎn)。因此建議將紫外線消毒工藝與其他一種化學(xué)方法相結(jié)合（組合工藝），將紫外線消毒系統(tǒng)置于過濾池和清水池之間，保證組合消毒工藝更加合理的同時，確?；瘜W(xué)消毒劑與水有充分的接觸和反應(yīng)時間。歐洲一些國家比如荷蘭、德國、法國和北歐（芬蘭、丹麥、瑞典和挪威）等國家采用紫外線單一消毒工藝，可以確保供水安全性。主要由于供水管網(wǎng)相對較短，水源水質(zhì)比較好，并采用高壓供水方式可以有效的避免管網(wǎng)的二次污染。而對于管網(wǎng)長，且相對老舊的供水管網(wǎng)，自來水廠則采用紫外線再加氯的組合消毒工藝，以保證自來水在市政管網(wǎng)內(nèi)不受二次污染，例如美國、西班牙和意大利。為了有效避免光復(fù)活現(xiàn)象和確保有效的紫外線劑量，紫外線消毒系統(tǒng)也可以安裝在二次供水的水泵出口、貯水池、居住區(qū)高位水箱出水口或其它靠近用水點(diǎn)的管道上。

博生紫外線消毒系統(tǒng)的發(fā)展

　　小結(jié)

　　紫外線消毒技術(shù)開始逐漸的取代或半取代傳統(tǒng)的化學(xué)消毒方法，除了投資和運(yùn)行成本上占優(yōu)勢外，還有以下的特點(diǎn)：（1）屬于物理消毒方法，在確保消毒效果的同時，不伴生有毒有害的消毒副產(chǎn)物；（2）對于一些化學(xué)消毒方法無效的微生物，紫外線具有的殺菌效率；（3）占地面積小，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊，潛在風(fēng)險小，確保操作人員安全。隨著人們生活水水平的進(jìn)一步提高，健康意識的加強(qiáng)，紫外線消毒技術(shù)在飲用水中的應(yīng)用會越來越普遍，這同時也能促進(jìn)紫外線技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展和產(chǎn)品的革新。