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紫外線消毒器在城市污水處理中的應用

海水所含雜質為3.5%,城市污水所含的污染物為0.1%,相比之下更加利于收集和處理。再生水也被認為是可靠地第二水源。在城市水處理中,消毒是一個非常重要的組成過程,尤其在 水媒疾病傳播控制與保障人體健康方面能夠起到重要作用。 紫外線消毒技術卻具有無需添加化學藥劑,不會使得水 體發生臭味、產生有毒有害副產物,而且消毒速度快、效率高的突出優勢,因此,和傳統的化學消毒工藝相比,更加安全簡便,而且能夠實現自動化的操作。

 

在當前的城市再生水處理消毒工藝中,物理消毒方法和化學消毒方法是兩種主要的消毒方法,首先,物理消毒方法主要是采用紫外線、超聲波、熱等方法達到破壞細菌洗白的核酸或蛋白質 的目的,正是由于將細菌蛋白質進行了一定程度的損傷,使其凝 聚或者變性,使得再生水中的微生物難以正常繁殖和生產,從而 最終達到了消毒的目的。而物理消毒方法中最具有代表性的便是紫外線消毒方法。除了物理方法外,化學 方法中也是再生水消毒處理的常用方法,其主要通過二氧化氯、 臭氧、氯氨以及次氯酸鈉等氧化劑達到將細菌微生物的細胞、核酸受損的目的,從而達到消毒的最終目的。

 

城市再生水處理中應用的紫外線消毒原理主要是通過對細菌微生物中的RNA和DNA內含氮的胸腺嘌呤等雜環物質進行改變,從而在相鄰的核苷之間產生新鍵,繼而形成二聚物,在這種情況下,細菌微生物便不能夠進行自我繁殖和生長,也達到了消 毒的目的。實踐證明,紫外線消毒工藝與次氯酸鈉等化學消毒方法相比,在運營成本、物質和消毒副產物殘留等方面有著更加突出的優勢,而且殺菌效率高,波長在200-295nm的紫外線有著更好的殺毒效果。

 

此外,紫外線消毒技術的消毒效果比較容易受到污水濁度的影響,在具體消毒過程中需要引起足夠的重視,這是因為,一旦污水的濁度較高,就會將紫外線的穿透能力大打折扣。還需要注意的是,紫外線消毒技術在長效滅菌方面還有所欠缺,在污水消毒之后,如果見光也可能會帶來微生物見光復活的現象,因此,在實踐應用中,可以考慮與其他消毒工藝聯合使用。比如,在當前很多城市景觀環境的用水中,就采用了紫外線消毒技術與氯消毒結合的方法,從而滿足了景觀水體中不能含有對人體有害的化學物質和病毒微生物的目的,當然,其在城市雜用水的消毒中也有明顯的效果。

 

若達到一級A標的指標 ,紫外線的有效照射劑量應該在20mJ/cm2以上。這是因為,若要達到有效的消毒效果,污水中的微生物就需要吸收到足夠劑量 的紫外線照射量。因此,在對紫外線消毒系統進行設計時,應該詳細考慮再生水處理項目的水質情況、水量的要求,按照系統能夠達到的有效紫外線照射劑量來設計。

 

紫外線消毒系統的組成采用的是高強紫外燈配備全自動在線清洗系統的方法,其幾個關鍵組成部分分別為低壓高強紫外燈管、機械加藥化學清洗系統、自動化水位控制堰門、紫外線照射強度監視系統、低水位傳感器、液壓中心以及配電和系統控制中心等部分。各部分在再生水處理中均發揮了不同的作用,比如,機械加藥化學清洗系統,主要通過安裝的消毒模塊,達到高效、自動清洗的目的。如果水量過少造成了水位過低時,便可以通過低水位傳感器將水位信息上傳,從而將紫外燈管斷電,保護燈管不會受到損害。此外,在系統的控制中心還設置有顯示屏, 可以將完整的操作界面在顯示屏上進行顯示,以達到遠程監控的目的。

 

紫外線消毒系統的運維注意事項及評價和其他再生水處理中應用的消毒工藝系統相比,紫外線消毒系統的安裝、運行及維護更為簡便。不過,需要注意的是務必采取必要的防護措施,尤其要保護操作人 員的眼睛,保障整個操作都按照規范和要求執行。

 

紫外線消毒系統應用到城市再生水處理之中具有 明顯的技術性、經濟性和社會效益,在技術性和經濟性方面來說, 將紫外線消毒加入到再生水處理中,能夠有效降低氯消毒工藝的需氯量,繼而降低整個系統的運行成本,尤其在無人值守的小型 再生水站,其效果更加明顯。同時,將紫外線消毒工藝和化學消毒方法相比,整個系統更加安全,處理后的水資源不會對人體健康帶來傷害。

 

 

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