西安康諾環(huán)?？萍迹簑ww.sxknwater.com ：常 歡迎訂購(gòu)【框架式】明渠式紫外線消毒器
【框架式】明渠式紫外線消毒器消毒原理
紫外線分為四個(gè)不同的波段：UVA（400～315mm）、UVB（315～315mm）、UVC（280～200nm）和真空紫外線（200～100nm）。其中能透過(guò)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(guò)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(wú)效紫外部分。真空紫外光空透能力極弱，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(shuō)的紫外光消毒實(shí)際上就是指UVC消毒。
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。汞燈根據(jù)點(diǎn)亮后的燈管內(nèi)汞蒸氣壓的不同和UV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，相對(duì)應(yīng)的紫外線消毒器分別是低壓紫外線消毒器和中壓紫外線消毒器。
價(jià)格優(yōu)勢(shì)及其他優(yōu)勢(shì)
1、低能耗，紫外線消毒器處理污水能耗為30-60瓦小時(shí)/立方米；處理地表水為15-50瓦小時(shí)/立方米；處理地下水為2-10瓦小時(shí)/立方米，也就是說(shuō)僅是臭氧系統(tǒng)的總能耗的1/4 –1/8；從某種程度上可以說(shuō)紫外線消毒器價(jià)格低；
2、在緊湊性方面紫外線消毒器比氯化系統(tǒng)及臭氧系統(tǒng)更強(qiáng)；也就是說(shuō)紫外線消毒器整體成本緊湊，紫外線消毒器價(jià)格低；
3、對(duì)電器安全要求更低，紫外線消毒器一般采用110、220和380伏供電，而臭氧系統(tǒng)則用8-30千伏，前者對(duì)電器要求更低；安全性高，紫外線消毒器價(jià)格也低；
4、相對(duì)于氯化作用和臭氧作用，使用紫外線消毒不會(huì)改變水的氧化特性，可以提高管道和附屬設(shè)備的壽命；整體就顯示出紫外線消毒器價(jià)格優(yōu)勢(shì)了；
5、污水處理過(guò)程中使用紫外線消毒器不會(huì)產(chǎn)生危險(xiǎn)的氣體（或液體）工藝組分（氯、臭氧），可以保證系統(tǒng)具有大的安全系數(shù)和大的可靠性系數(shù)；
6、相對(duì)于氧化工藝污水處理，在照射劑量過(guò)大的情況下采用紫外線消毒技術(shù)不會(huì)產(chǎn)生任何副作用；
7、成本更低，當(dāng)將紫外線消毒工藝運(yùn)用于已存在的天然水和污水凈化系統(tǒng)中時(shí)不要求對(duì)系統(tǒng)的子模塊進(jìn)行專門(mén)的搬動(dòng)，不要求建立另外的通風(fēng)系統(tǒng)和專門(mén)的保護(hù)設(shè)備，無(wú)高壓工作下的專門(mén)要求（這些在具有開(kāi)放式水面的房間中是特別困難的）。與臭氧作用相比，這里沒(méi)有必要向工藝系統(tǒng)中引入另外的元件（如泵站、接觸容器等）；所以紫外線消毒器價(jià)格相對(duì)就會(huì)降低；
8、在污水處理中紫外線消毒系統(tǒng)可靠性更高，且運(yùn)行簡(jiǎn)單。比采用氧化工藝（氯或臭氧）簡(jiǎn)單許多，可靠許多，便宜許多。
框架式/的殺菌效果是由微生物所接受的照射劑量決定的。
照射劑量（J/平方米)=照射時(shí)間（s）×UVC強(qiáng)度（W/平方米）
照射劑量越大，消毒效率越高。由于污水紫外線消毒器設(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300J/平方米以上。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)從污水紫外線殺菌器渠道中流出接受可見(jiàn)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量的主要因素是透光率（254nm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。
污水處理廠使用的污水紫外線消毒器消毒系統(tǒng)主要包括：（1）紫外燈及鎮(zhèn)流器構(gòu)成的消毒系統(tǒng)，（2）傳感器與PLC構(gòu)成的實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，（3）自動(dòng)清洗系統(tǒng)，（4）供配電系統(tǒng)。
明渠式/框架式紫外線消毒器設(shè)備選擇
由于目前國(guó)內(nèi)安裝的污水型框架式紫外線殺菌器污水處理消毒裝置較少，許多用戶和設(shè)計(jì)人員缺乏設(shè)備比選的經(jīng)驗(yàn)。我們通過(guò)某污水處理廠UVC消毒裝置的選擇以及隨后的應(yīng)用研究，積累了一定的經(jīng)驗(yàn)，認(rèn)為應(yīng)該重點(diǎn)注重以下4個(gè)方面。
殺菌燈管的選擇
分兩個(gè)方面。一是單支燈管的UVC輸出強(qiáng)度越高，所需要的燈管數(shù)量越少，投資和運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用越低。高強(qiáng)度汞燈的輸出強(qiáng)度高，優(yōu)于低強(qiáng)度汞燈。二是UVC電光磚換效率((253.7nm)，這又分兩個(gè)層次。一是燈管消耗的電能轉(zhuǎn)換為光能的效率，二是光能為253.7nm波長(zhǎng)(即U鄄VC)部分所占的比例，低壓汞燈的紫外輸出主要集中在253.7nm，而中壓汞燈的紫外輸出主要集中在366nm，且中壓汞燈發(fā)熱量很大，進(jìn)一步造成能量浪費(fèi)，因此，低壓高強(qiáng)度汞燈的電光轉(zhuǎn)換效率高于中壓高強(qiáng)汞燈。污水紫外線殺菌器消毒系統(tǒng)的電光轉(zhuǎn)化效率高達(dá)42％。此外，應(yīng)選擇質(zhì)保壽命較長(zhǎng)的燈管。
紫外線消毒器傳感器及實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的選擇
污水處理廠水量、水質(zhì)波動(dòng)較大，因此進(jìn)行UVC輸出強(qiáng)度的實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)對(duì)節(jié)約電耗和延長(zhǎng)燈管壽命意義重大。這主要通過(guò)燈管的可變輸出和傳感器的真實(shí)反饋來(lái)實(shí)現(xiàn)。就傳感器進(jìn)行真實(shí)反饋而言，其位置和波長(zhǎng)的選擇性極為重要。有些產(chǎn)品的傳感器放在紫外燈管和石英套管之間，反饋的信號(hào)沒(méi)有包含被消毒水的透光率變化情況。此外，一些傳感器的波長(zhǎng)選擇性不強(qiáng)，測(cè)出的紫外光強(qiáng)度還包含了除253.7nm之外的其他波長(zhǎng)的紫外光。能真實(shí)反應(yīng)微生物實(shí)際接受的UVC照射強(qiáng)度的傳感器應(yīng)是放置在水中（與微生物處于同一位置），并且只監(jiān)測(cè)253.7nm波長(zhǎng)強(qiáng)度。某污水處理廠即采用的這種傳感器，其低壓高強(qiáng)度汞燈在50～100％的范圍內(nèi)可以實(shí)現(xiàn)電耗與UVC輸出的線性自動(dòng)調(diào)整。
紫外線消毒器自動(dòng)清洗系統(tǒng)的選擇
污水處理廠污水（明渠式）紫外線消毒器消毒系統(tǒng)的清洗系統(tǒng)有人工清洗、自動(dòng)機(jī)械清洗和自動(dòng)化學(xué)清洗三種。由于人工清洗要中斷消毒、工作量大、操作時(shí)易損傷燈管，且間隔時(shí)間長(zhǎng)（自動(dòng)清洗一般1～2次/小時(shí)），無(wú)法保證石英套管所必需的zui低綜合透光率，因此，除極個(gè)別特殊情況外，極少使用。污水紫外線殺菌器自動(dòng)清洗系統(tǒng)的選擇與所使用的燈管有關(guān)。對(duì)于中壓高強(qiáng)度燈管，溫度在600～900℃之間，結(jié)垢嚴(yán)重，必須采用機(jī)械化學(xué)清洗。對(duì)于低壓高強(qiáng)度燈管，溫度低于110℃，結(jié)垢量和速度都遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于中壓高強(qiáng)燈管，在1～2次/h的清洗頻率內(nèi)，不會(huì)形成結(jié)垢。某連續(xù)10個(gè)月的實(shí)際運(yùn)行結(jié)果也證明了這一點(diǎn)。
二次污染及事故污染
正常運(yùn)行時(shí)的二次污染來(lái)自化學(xué)清洗系統(tǒng)中的清洗劑。事故情況下的二次污染發(fā)生的燈管破損時(shí)汞進(jìn)入水中，以及液壓驅(qū)動(dòng)的自動(dòng)清洗系統(tǒng)發(fā)生泄漏。某污水處理廠選用的汞燈使用的是固態(tài)汞合金，因定粘附在燈管兩端的突起點(diǎn)，燈管破損時(shí)不會(huì)象液態(tài)汞那樣流到水中，將粘附著汞合金的石英碎片打撈出來(lái)即可。而且研究表明該汞合金在污水中*浸泡后水中汞的本底濃度未見(jiàn)升高。此外，該系統(tǒng)采用壓縮空氣為動(dòng)力的自動(dòng)機(jī)械清洗系統(tǒng)，不存在運(yùn)行期間和事故泄漏造成二次污染的問(wèn)題。
污水紫外線消毒器消毒的局限性
與飲用水KN-UVC消毒（目前世界上zui大的KN-UVC型號(hào)飲用水紫外線消毒器消毒系統(tǒng)安裝在芬蘭的赫爾辛基，18.8萬(wàn)立方米/d)不同的是，污水中由于SS包裹細(xì)菌的影響，很難在投資允許的范圍內(nèi)達(dá)到非常嚴(yán)格的消毒標(biāo)準(zhǔn)。目前，只有一家紫外光消毒設(shè)備制造商的產(chǎn)品得到了美國(guó)加州污水回用標(biāo)準(zhǔn)Title22 of the California Code of Regulations的認(rèn)可，該標(biāo)準(zhǔn)要求總大腸菌值小于2.2TC/100mL。某污水處理廠進(jìn)、出水設(shè)計(jì)糞大腸菌值分別為106～108FC/100mL和200FC/100mL，重慶環(huán)境監(jiān)測(cè)站的實(shí)測(cè)平均值小于20FC/100mL。氧化溝二沉池出水透光率（254nm)＞70％，高于設(shè)計(jì)值。SS小于200mg/L，消毒滿足設(shè)計(jì)要求。
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