紫外线净水处理设备

紫外线消毒器在水处理消毒中的应用

紫外消毒的杀菌原理是利用紫外线光子的能量破坏水体中各种病毒、细菌以及其它致病体的DNA结构，使各种病毒、细菌以及其它致病体丧失复制繁殖能力，达到灭菌的效果。紫外杀菌的效果取决于紫外线的剂量，紫外线消毒在水处理中的应用

 紫外线消毒应用于美国，由于其接触时间短、占用空间少、又不会产生对人畜有害的副产品，1986年，美国环保署(EPA)将紫外线消毒列入污水消毒设计手册，进一步推动了紫外线消毒替代化学消毒的进程。

影响紫外线消毒效果的因素

1．紫外剂量

    紫外剂量是影响消毒效果的直接因素。它等于紫外光强度与接触时间的乘积。在相同的紫外光强度条件下,接触时间决定紫外剂量。在大型污水处理厂中,由于水量大,接触时间得不到保证,因此用紫外线消毒的效率比小型污水处理厂差。从理论上分析,紫外剂量越大,消毒越好,然而紫外消毒有一限值,超过此限值则不能经济有效地对额外的微生物进行灭杀。

    如果分别考虑紫外光强度与接触时间对消毒效果的影响,可以发现,对于不同种类的微生物,两者的影响是不同的。在紫外剂量相同的情况下,紫外光强度对于大肠埃希氏杆菌影响更大,这是因为细胞中的修复酶对紫外光强度更敏感;而对于真核酵母菌细胞来说,增加接触时间更有利于灭杀;当然对于更多的微生物,如噬菌体、孢子,把两者分开讨论是没有多大意义的,原因可能在于其在紫外线消毒过程中处于一种不活动状态。因此没有必要确定最少的接触时间和最小的紫外光强度,两者的乘积才是影响紫外线消毒效果的必要因素。

2．微生物的种类和负荷

由于污水中细菌、病毒的种类繁多,且对紫外线的抗性不同,因此对于不同类型的污水,呈现出不同的消毒效果。有些微生物对于紫外线比较敏感,去除率较高,如粪大肠菌而有些微生物则不然,需用较高的紫外剂量进行灭杀,如F-RNA大肠杆菌菌体、铜绿色极毛杆菌。微生物负荷是影响紫外线消毒效率的一大因素,较高的微生物量必然要求更高的紫外剂量。目前,在紫外线消毒器的设计中,主要是灭活TC(总大肠菌)、FC(粪大肠菌)、E.coli(大肠埃希氏菌)、粪链球菌和沙门氏菌数量来估计紫外线剂量需求。

 紫外线的穿透率(UVT)

    一般来说,紫外线的穿透率越低,消毒效果越差。穿透率与上游处理工艺、来源以及水中工业化合物的成分有关。法国的一家污水厂运行紫外线消毒系统后表明:当UV输出功率为26.7wuvc ,穿透率< 40%时,经紫外线消毒后的微生物数有可能超标,而在穿透率>55% ,并且COD和SS的值都比较低的情况下,可以获得较好的消毒效果。

3.2 总悬浮物( TSS)

    总悬浮物对紫外线消毒的影响主要表现在:(1)悬浮颗粒吸收并分散了紫外能量, (2)微生物隐藏在颗粒中受到保护,避免了紫外线和化学药剂的破坏。如果通过膜法过滤,再用紫外线消毒,那么所需紫外线剂量大大减少,同时消毒效果也有很大提高。在比较国内与国外紫外线消毒性能差别时,有观点认为:国外水处理厂出水的SS < 10mg/ L ,而国内处理出水SS为20～30mg/L，这方面的差异使得国内污水厂在使用紫外线消毒后的杀菌效果较差。

3.3 颗粒物的尺寸分布(PSD)

    颗粒物的尺寸分布影响紫外线的消毒效率。当颗粒物粒径超过某一临界值时,紫外剂量随着污水中颗粒物粒径的增加而增加。对于某些致病微生物,由于其易结成大颗粒的团状物,在处理这类污水时,紫外线消毒的效率不高,并受到了一定的限制。

3.4 水力负荷

    影响紫外线消毒因素还有处理流量,当水量突然增大时,紫外线接触时间短,需要更强的紫外剂量。而紫外线系统通常根据最大峰值流量设计,当水力负荷大时,出水水质较平时差,杀菌率无法保证。

3.5 其它影响因素

    铁离子化合物也被认为会影响紫外线消毒,它可以降低紫外穿透率,为微生物提供一道保护屏障,增加消毒阻力,增加有清洗装置的石英套管结垢。

紫外线消毒法与其它几种消毒方法比较起来，接触时间短，成本低，不需要投加药品，无二次污染。可以很快大范围推广。