天津紫外線消毒器用于二次供水消毒概述：樊 /

天津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(xué)消毒法和物理消毒法?；瘜W(xué)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(xué)消毒法一般都會(huì)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(jì)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(jìn)行了大量早期的研究，這主要是由于當(dāng)時(shí)人們已認(rèn)識(shí)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(rèn)了氯消毒等化學(xué)消毒方法會(huì)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(huì)產(chǎn)生消毒副產(chǎn)物的方法，也不會(huì)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(gè)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(gè)領(lǐng)域得到了廣泛的運(yùn)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(jì)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(jìn)入21世紀(jì)后，隨著對污水尾水消毒的日益重視和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)的積累，殺菌消毒技術(shù)將得到推廣，預(yù)計(jì)今后有條件的污水處理廠中 50％將會(huì)采用殺菌消毒，并成為取代傳統(tǒng)化學(xué)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(dāng)波長的紫外線能夠破壞微生物機(jī)體細(xì)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(xì)胞死亡和（或）再生性細(xì)胞死亡，達(dá)到殺菌消毒的效果。經(jīng)試驗(yàn)，殺菌消毒的有效波長范圍可分為四個(gè)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(hù)層和云層到達(dá)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(xì)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(shí)才能起到殺菌作用，在實(shí)際工程的數(shù)秒鐘水力停留（照射）時(shí)間內(nèi)，該部分實(shí)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(dǎo)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(shí)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(xué)、醫(yī)學(xué)和光動(dòng)力學(xué)的基礎(chǔ)上，利用特殊設(shè)計(jì)的高效率、高強(qiáng)度和長壽命的UVC波段紫外光照射流水，將水中各種細(xì)菌、病毒、寄生蟲、水藻以及其他病原體直接殺死，達(dá)到消毒的目的。

研究表明，紫外線主要是通過對微生物（細(xì)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(dá)到消毒的目的。紫外線對核酸的作用可導(dǎo)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(fù)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(huì)更好。

2 消毒殺菌燈工作原理

目前能夠輸出足夠的UVC強(qiáng)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(diǎn)亮后的燈管內(nèi)汞蒸氣壓的不同和紫外線輸出強(qiáng)度的不同，分為三種：低壓低強(qiáng)度汞燈、中壓高強(qiáng)度汞燈和低壓高強(qiáng)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(shí)，也受到紫外線的輸出能量，與燈的類型，光強(qiáng)和使用時(shí)間有關(guān)，隨著燈的老化，它將喪失30%-50%的強(qiáng)度。紫外照射劑量是指達(dá)到一定的細(xì)菌滅活率時(shí)，需要特定波長紫外線的量：照射劑量（J／m2）＝照射時(shí)間（s）×UVC強(qiáng)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(shí)間只有幾秒，因此，燈管的UVC輸出強(qiáng)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(fù)活現(xiàn)象，即病菌不能被*殺死，當(dāng)從渠道中流出接受可見光照射后，重新復(fù)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(dāng)UVC輸出強(qiáng)度和照射時(shí)間一定時(shí)，透光率的變化將造成微生物實(shí)際接受劑量的變化。

3 殺菌消毒的優(yōu)點(diǎn)

殺菌消毒無需化學(xué)藥品，不會(huì)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(yùn)行和維修費(fèi)用低。

4 在城市給排水實(shí)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(qiáng)度紫外燈系統(tǒng)和中壓高強(qiáng)度紫外燈系統(tǒng)，由于產(chǎn)生高強(qiáng)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(fèi)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。天津凌卓環(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(jìn)行了靜態(tài)和動(dòng)態(tài)試驗(yàn)，確定了紫外線劑量與細(xì)菌存活率之間的關(guān)系，并設(shè)計(jì)出能產(chǎn)生紊流的，天津凌卓環(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(jì)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(fù)雜，成本昂貴，使其應(yīng)用受到限制。本世紀(jì)七十年代，由于水污染的加劇和公眾健康意識(shí)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(biāo)準(zhǔn)。經(jīng)過近二十年的研究和實(shí)踐，以殺菌消毒紫外線為主組成的復(fù)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(jí)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(diǎn)，應(yīng)用前景廣闊。

殺菌消毒能耗低、運(yùn)行費(fèi)用低；自動(dòng)化程度高；維護(hù)簡便。

在殺菌消毒設(shè)備選用方面，低壓高強(qiáng)度紫外燈的綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)優(yōu)于中壓高強(qiáng)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(shí)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(xué)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(xué)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(jī)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(jì)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。