紫外线消毒？

紫外线消毒技术的发展及应用分析 何志刚周军党郝志明 （中钢集团武汉安全环保研究院武汉!"##$%） 摘要介绍了紫外消毒技术的发展及其与传统加氯消毒的对比分析，并提及紫外线消毒在工程设计中应注意的几个问题。对紫外消毒技术的应用前景作了一个简单的预测。 关键词紫外线消毒加氯消毒污水处理 在过去的30年中，紫外消毒技术（UV）有了显著的进步，已经发展成为取代化学消毒的成熟技术。目前在世界各地已有3000多套紫外系统安装在污水处理厂内，并且运行得非常成功。在北美及欧州等地区，传统的消毒工艺加氯消毒由于自身的隐患和运行成本的高昂已经逐渐被取代。 1 紫外线消毒技术的发展 1878年人类发现了太阳光中的紫外线具有杀菌消毒作用。1901年和1906年人类先后发明了水银光弧这一人造紫外光源和传递紫外光性能较好的石英材质灯管，法国马赛一家自来水厂在1910年首次使用紫外线消毒工艺。紫外消毒技术在城市污水处理中的应用则始于20 世纪60年代中叶，人们于20 世纪70年代到80 年代初对紫外消毒在城市污水处理中的应用进行了大量的早期研究，这主要是由于当时人们已认识到被广泛使用的加氯消毒工艺中的余氯对受纳水体中的鱼类等生物有毒，而且发现并确认了氯消毒等化学消毒方法会产生如三卤甲烷（THMs）等致癌、致基因畸变的副产物。这些发现促使人类寻求一种更好的消毒方法。 加拿大安大略省水资源委员会于1965 年和1969年对紫外线消毒技术应用于城市污水处理以及对受纳水体的影响进行了研究和评估。其他加拿大研究人员对紫外线消毒的效果、技术可行性、影响效果的水质因素、对受纳水体中鱼类的影响、消毒副产物以及与加氯消毒技术经济比较进行了大量先驱性的研究工作。这些研究结果表明，紫外线污水消毒技术可行，可达到和加氯相同甚至更好的消毒效果，对受纳水体中生物无毒副作用，不产生消毒副产物。这些研究为推动紫外线消毒在城市污水处理中的应用奠定了基础。 1982年加拿大某公司发明了世界上第一套明渠式安装的紫外线消毒系统2000，并引进了模块化紫外线消毒系统概念，即紫外线系统可由若干独立的紫外灯模块组成，且水流靠重力流动，不需要泵、管道以及阀门。系统的维护及扩建或改造都非常简单、灵活。目前在世界各地已经有3000多家城市污水处理厂安装使用了紫外线污水消毒系统，其中95%以上的系统采用了明渠式模块化紫外线系统的创意。 这些污水消毒系统规模小的每天处理几千m3，大的每天处理上百万m3。在亚州，1999年香港石湖墟污水处理厂投入运行，该厂规模24万m3/d，消毒后粪大肠杆菌小于1000个L /100mL。2000–2003年间，陆续有深圳市龙岗大工业区污水处理厂（5.6 万m3/d）、上海长桥污水处理厂（2.2 万m3/L）、上海松江北区污水处理厂（8 万m3/d）、无锡新区污水处理厂（3万m3/d）、苏州新区第二污水处理厂（4万m3/d）和上海龙华污水处理厂(10.5 万m3/d）等采用紫外线消毒系统。 2 紫外线消毒技术与传统加氯消毒的对比分析 紫外消毒技术与传统加氯消毒技术相比，在经济效益消毒光谱性和环境影响等方面有明显的优势，根据笔者这些年对其设计及操作运行的深度了解，下面是具体的介绍。 2.1 经济效益分析以5万t/d的污水处理项目为例，其投资成本和运行成本比较见表1。 由表1可以计算得出，污水处理厂运行一年，紫外消毒的运行费用将比加氯消毒的运行费用低36万元（运行成本差额以0.02元计）。对于两者25万元的投资差额，显然不到一年就可以回收。而对于一座要运行20年的污水处理厂来说，污水处理厂运行’20年将节省费用720万元。其次紫外消毒还将节省350m2占地费用。 2.2 消毒性能比较 紫外消毒技术作为一种先进的消毒技术，在消毒性能上也有明显的优势。其与加氯消毒的对比详见表2。 研究结果表明紫外消毒对细菌更具有光谱性，随着人们对水环境要求的提高，紫外消毒更能适应这样的需求。紫外消毒系统采用的是开放明渠式和模块化设计，包含先进的自动化控制系统，大大减少了维护监测费用。所采用的物理消毒技术也大大减少了化学消毒技术对周围操作环境的危害。 3 紫外消毒在工程设计中应注意的几点问题 （1）由于污水中的悬浮物、浊度、有机物和氨氮都会干扰紫外光的传播，所以在设计时应确切了解与此有关的各项进水水质参数。了解业主对水体排放执行的标准，因为不同的标准对粪肠菌群数等的要求不同。这对灯管的选择有很大关系。 （2）对灯管的类型（低压灯、低压高输出灯、中压灯）要有较熟悉的了解。下表是各种紫外灯性能参数及适应范围。 （3）了解业主的要求及资金运用情况，确定石英套管的清洗方式及镇流器的布置方式，因为这与套管采用人工清洗还是机械清洗（包括纯机械式和机械加化学式）有关，另外镇流器与紫外模块是分离还是组合式布置都决定了消毒系统类型及投资大小。 （4）对消毒接触时间及主体工艺排水流量的正确把握，直接决定灯管数量。 4结语 2002 年11月，某些国家及地区爆发了非典型性肺炎，这一疫情的元凶冠状病毒的广泛传播和顽强存活能力，使人们意识到消毒的重要性，尤其是污水处理厂的尾水消毒，成为防止疫情扩散的重要防线。我国国家环境保护总局和国家质量监督检验检疫总局于2002年12月24日颁布的《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB1892–2002）中首次将微生物指标列为基本控制指标，要求城市污水必须进行消毒处理，从而使污水处理标准的病理指标与国际接轨。由此可见污水处理厂尾水消毒的必要性和紧迫性。在国内，经过几年来不断的探索和环保行业的共同努力，紫外消毒技术已经被逐渐接受。因紫外消毒技术投资省、维护简单、占地少、消毒效果明显、无副作用，一定有广阔的市场前景。 UID246295 帖子1280 精华1 经验16308 金币3279 威望4 鲜花0 鸡蛋0 阅读权限80 在线时间4924 小时 注册时间2007-10-31 最后登录2009-9-16 查看详细资料

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紫外线消毒在上海临江水厂改扩建工程中的应用 陈艳丽王如华欧阳剑王健 (上海市政工程设计研究总院，上海200092) 摘要以上海临江水厂扩建及改造工程设计为背景，在简要介绍紫外线消毒特点及其在供水行业中应用情况的基础上，重点阐述了紫外线消毒工艺在60万m3／d临江水厂中的设计参数，以及紫外线消毒系统的清洗方式。 关键词紫外线(UV)消毒高效灭菌管式反应器低压紫外灯清洗剂 1工程设计概况 临江水厂位于浦东新区的南部，浦东三林塘出口、黄浦江畔，是浦东新区最大的水厂。水厂设计总规模60万m3／d，分两期实施：一期于1997年8月建成投产，设计规模40万m3／d，采用常规处理工艺，设有平流沉淀池2座、V型滤池2组、清水池2座、吸水井和送水泵房等。 二期包括扩建20万m3／d常规处理工艺和新建60万m3／d深度处理和排泥水处理系统。20万m3／d常规处理工艺扩建工程于2006年7月建成投产，设有高速ACTIFIO澄清池3座、TGV双层(锰砂及石英砂)滤料滤池1座、清水池1座，以及加药 系统、吸水井和送水泵房等。 为达到上海市2010年供水规划的水质目标和满足水体环保要求，于2005年启动全厂60万m3／d规模的净水深度处理和排泥水处理系统的工程设计：在净水系统中增设了预臭氧、中间提升、后臭氧、活性炭吸附和紫外线(UV)消毒等工艺设施；在排泥水处置系统中增设了排泥水收集、调节、浓缩和脱水等工艺设施。改扩建及新建后的全厂净水和排泥水处理工艺流程见图1。 2紫外线消毒特点及在供水行业中的应用 2．1紫外线消毒特点 紫外线消毒机理是利用波长为254 nm及其附近波长范围内的紫外线使微生物DNA的碱基对发生聚合、阻止蛋白质合成而使微生物不能繁殖，是纯物理作用。其特点如下： (1)杀菌效率比化学消毒要高。对细菌、病毒 的杀菌作用一般在1 S以内。而氯气、二氧化氯或者臭氧等化学消毒要达到同样的杀菌效果，一般需要30 min甚至更长的接触时间。 (2)有高效杀菌广谱性。紫外线能高效率杀灭大多数致病原生动物、细菌、病毒，特别是一些对人类危害较大且有抗氧化性的原生动物类，如隐孢子虫和贾第鞭毛虫等。自1993年美国MIWAUKEE市暴发隐孢子虫病并致57人死亡、5万多人住院以来，紫外线由于对隐孢子虫的特殊消毒效果而得以逐步推广。 (3)无二次污染。由于不加入任何化学药剂，因此不会对水体和周围环境产生二次污染。 (4)紫外线消毒不腐蚀设备，运行安全、可靠。 (5)运行维护简单、费用低。由于20世纪90年代以来，紫外线消毒核心技术日益完善，不仅消毒效率高，而且运行维护简单，成本低，其运行费用与氯消毒相当，比臭氧低。 (6)占地面积小。因紫外线消毒需要的接触时问很短，通常在5 s以内，因此占地面积很小。 2．2 紫外线消毒在供水行业的应用状况 紫外线消毒技术应用于供水行业是伴随着净水工艺的发展，并随着紫外线消毒设备的逐步完善而得以推广。在国外，已有较多大型给水厂采用紫外线消毒工艺，例如华盛顿西雅图市Cedar水厂——世界上已建成的最大的紫外线消毒系统，供水规模68万m3／d；维多利亚Japan Gulch水厂——加拿大最大的紫外线消毒系统，工程规模50万m3／d；欧洲最大的饮用水紫外线消毒系统——荷兰的鹿特丹水厂，规模为47．04万m3／d。在国内，紫外线消毒技术应用于给水厂的实例还不多，已建成的有大庆5万m3／d水厂；正在施工或设计中的有上海临江水厂(60万m3／d)、天津开发区水厂(三期)(15万m3／d)。 随着我国饮用水水质新标准的颁布和实施，紫外线消毒技术的研究和应用已越来越呈现m优越性。我国在紫外线消毒方面也有了相应的行业标准。 3紫外线(UV)消毒工艺在临江水厂中的应用 3．1 紫外线消毒工艺选用背景 依据丁程设计水质目标并结合上海浦东威立雅自来水有限公司几项要求更高的内控目标(如隐孢子虫为o)，对采用臭氧消毒和紫外线消毒在经济上作了比较(2003年12月进行的初步设计工程比较)，结果表明：两种消毒方式一次性投资基本相同，但臭氧消毒的年运行费约500万元，而紫外线消毒年运行费约130万元(含UV灯管更新)，因此设计以紫外线消毒作为首选工艺。 3．2临江水厂紫外线消毒系统设计 本工程设计中紫外灯采用低压灯，采用低压灯的优点主要如下： (1)由于低压灯为单波长254 nm射线，安装功率仅为中压灯的1／3～1／2，效率比高压灯高约300％，节约电费。 (2)紫外线灯管利用与太阳光自然杀菌相同的原理，在数秒内可杀死微生物，不产生副产物和气味。 (3)低压灯寿命比中压灯长，工程中所选用的紫外线反应器能保证12 000 h的使用寿命，预计实际可达15 000 h。 (4)低压灯的水力要求没有中压灯敏感，适用过水流最范围55～6627m3／h，设计中在该水力反应器中放置了数量较多的灯管以避免水流短流。 (5)紫外线灯可以在相当大范围内(50％～100％)调节-照射强度以适应水量、水质的变化。 临江水厂T程设计参数： 工程设计规模60万m3／d，共分成4条生产线，每条生产线由DNl 200管道与进水总渠相连。设计考虑1条乍产线检修时另3条DNl 200管道可以正常运行，即每条DNl 200管式紫外线消毒反应器设计规模为20万m3／d。每台紫外线反应器共设5(7)组灯组，每组12根紫外线灯，共计60(84)根灯管，其中有2组可根据需要调节。 每台紫外线反应器的功率为22 kW，最大工作压力0．15 MPa。紫外线消毒剂量按40 mJ／cm2计算。 每台紫外线反应器内水流流速1．2--一2 m／s，过流时间2．2～3 s。 每台紫外线反应器其上、下游分别安装检修阀门(检修时关闭)，且直管段长度需要设备供货商确认，本工程上、下游直管段长度分别取4D和2．5D(D为管道公称直径)。 每台紫外线反应器及其管道材质采用SS304I，。紫外线消毒设备要求环境温度≤35℃，常年湿度≤65％。共设置了3台空调机、2台壁式风机，用以满足环境温度、湿度要求。 设置检修平台及检修吊车(或吊钩)用于紫外线消毒设备检修。 3．3 紫外线消毒系统的清洗方式及清洗剂嘲 临江水厂工程设计采用WEDECO公司的紫外线消毒反应器装置(成套引进)，其清洗方式及采用的清洗剂如下： （1)清洗时机及方式。在UV强度因表面结垢下降达20％时进行清洗，将表面结垢和污物冲出发生器室，同时清洗UV模块和传感器窗。 (2)清洗剂。所用清洗剂为WEDECO公司推襻使用的QA32清洗剂，为磷酸基化合物，以浓缩物(>30％)的形式提供，浓缩液有效期最长为1年，使用前按l：2～1：5的比例行稀释。浸泡时所需的停留时间取决于清洁剂的浓度和pH及垢层的类型和程度，一般来说，浓缩液至少需要15 min，l：5的稀释液嚣要30 min。临江水厂工程采用的紫外线消毒系统设计平、剖面见图2和图3。 4结语 虽然营翦紫外线消毒t艺在国内酶波耀实例很少，但随着这项工艺在上海临江水厂工程中的大规模设计应用，其有别于其他传统消毒方式酌优点将隧工程的投产运行以展示，可为絷外线消毒技术在我国供水行业的逐步应用提供示范和借鉴。

紫外线消毒？ 吕东明博士做客水网畅谈紫外线消毒 主持人说: 中国水网的网友，大家好！我们今天非常高兴邀请到特洁安公司吕东明博士与我们一起聊一下紫外线的话题，首先我们欢迎吕博士来到水网做客。 [2008-12-19 13:29:04] ________________________________________ 主持人说: 先请我们的吕博士跟大家打一个招呼。 [2008-12-19 13:29:18] ________________________________________ 吕东明说: 主持人，各位在线的网友同行大家好。非常高兴今天有机会和各位关注这个紫外线消毒技术的朋友一起聊天，也非常感谢中国水网为我们提供这样一次交流的平台。 [2008-12-19 13:29:57] ________________________________________ 主持人说: 再一次欢迎吕博士的到来。那么近年来，我们在水行业有很多的大型的事件发生，比如说2003年的SRS对水质消毒提出了一个更高的要求，水质标准也由35项标准升级到了106项。 [2008-12-19 13:31:02] ________________________________________ 主持人说: 特别是其中消毒的检测指标由原来的一项提高到了四项，加上在污水处理方面也有明确的法律规定，消毒成为一个强制性的措施。我们从这些变化中都看到了消毒在水处理当中的作用是越来越多的提升。我们想请吕博士就它的历史和特点做一个简单的描述。 [2008-12-19 13:32:45] ________________________________________ 吕东明说: 我想这个紫外线的污水消毒技术应该是在2001初开始在我们国家的污水处理厂得到了初步的应用。这几年发展得很快，得到了迅速的应用，包括主持人提到的供水的标准也更为严格，很多的用户寻找新的技术和工艺来满足国家的政策和法规来满足新的批准。它是经济效益比较高的技术，也得到水业行业的关注和关心。其实从紫外线消毒技术来讲，在国外来讲并不是一个新的技术，它有30多年左右的历史。在我们国家来讲，紫外线这个技术的应用，还是属于一个比较新的应用。特别是这几年，上得比较快，所以在这个市场和宣传方面，存在一个跟不上速度的一个情况。我们对于它的认识和国外有一定的差距，而且在差距上有一定的误区，在我们国家出现了一些问题。就是一窝蜂那么上去了。紫外线的工艺和技术都没有一个深刻的了解，所以在使用中出现了一些问题。影响了用户对客户的一个信心。很多的朋友也在关注，到底对这个紫外技术怎么看。所以今天我觉得我们也是有这个责任和义务进行交流，使我们能够正确使用这个技术。使公众的安全得到保证，也能够保证我们紫外行业在国内健康的发展。我觉得这是一个非常重要的事情，我认为也是一个比较长期的任务，不是一天两天也能够解决的问题，我们会积极参与到所有的交流的这种渠道或者是平台和大家进行交流。 [2008-12-19 13:36:03] ________________________________________ 吕东明说: 其实大家可能马上就会想到一些相关的竞争技术，比如说臭氧，活性炭，膜法等一些比较成熟的技术。从我个人的角度来讲，没有一种技术是最理想的或者是最绝对最好的技术，没有它的长处和好处，它的功能有相交和不相交的地方。我们在比较的时候，我们一定要明确我们处理的范围。我们要达到一个什么样的目标，在这种情况下，我们才比较科学和客观。比如说像紫外线来讲，可以做臭氧，也可以做消毒，它的主要一些特点就是物理消毒，比较经济比较安全，使用起来比较方便。因为它没有像生态链当中，或者是排放这种二次污染或者二次污染物，没有办法去保证管网污染。那比如说，拿消毒来讲，我个人认为从广普的消毒讲，紫外线是最经济和有效的，它也有不足的地方，那如果讲到紫外做技术来讲，它可能就不如臭氧，单独来将，比紫外线更实用一些。 [2008-12-19 13:39:10] ________________________________________ 吕东明说: 比如像活性炭的方法，我觉得它实际上有它的特点，它是一种吸附的方法，所以那些被吸附的一些有毒的化学物质，在自然界中它还是存在的，所以这也是它的一些特点的地方，它们都是物理的方法，紫外线可能是做不到。膜法的造价是比较高的，我们还是要做一个综合的比较，是不是适合我的目标，我的要求，只有适合自己就是最好的。各种技术都有它自己的舞台和天地，都有它自己发挥精采的地方。这个可能从这个技术上，我们在比较不同的技术，更科学和客观一点。但是总的来讲，紫外线来，它是物理消毒，它的很大的优点就是没有二次污染。 [2008-12-19 13:40:59] ________________________________________ 主持人说: 听了吕博士对紫外线的介绍和其他技术的横向比较，让我们明白适用的才是最好的。有网友问到，紫外消毒和氯消毒在成本上的区别？请吕博士回答一下。 [2008-12-19 13:41:54] ________________________________________ 吕东明说: 关于紫外消毒，这个从经济性来讲，大家可能和其他的消毒技术进行比较。比如说氯消毒，我们要做一个功能性比较，能不能实现共同的目标，在这个前提下，这个比较才有意义。大家一提到氯消毒，大家可能会想到氯消毒会很便宜。紫外消毒是最经济的，国际上在现有的最具广普性，紫外消毒所用的能量和变化是最小的。我对用紫外消毒来讲，紫外消毒所需要的剂量，和对它抵抗性最强的边缘体所需要的紫外的能量和剂量，这个变化的范围大概是10倍左右，所以这个就是说紫外线对所有的污染物达到广普性的效果。所以从这个角度来讲，无疑紫外线是最有经济性的。如果大家只关注某一项，可能是每一个病毒的情况下，有可能氯是最经济的，因为氯对病毒的去除也是比较经济的。但是我觉得，你把这个氯或者紫外线消毒作为单一的，从广普是最经济的，它需要的投药量的变化是最窄的。这个在国外很多的工程界和学术界都认为紫外消毒在运营成本方面是最低的。 [2008-12-19 13:45:23] ________________________________________ 主持人说: 我们现在理解了紫外消毒广普性。 [2008-12-19 13:45:40] ________________________________________ 吕东明说: 因为我们国家消毒指标都有大肠菌，而氯恰好是对这两种指标是容易做到的。那么我们知道其实我们选这个大肠菌也好，我们的希望是什么？就是消毒这种消毒剂有一个有效的去除，都应该达到同样的消毒灭菌。因为事实，就是有的氯有很强的抗药性。我觉得紫外线便宜，看大肠菌可能会大家这样的一个结论。 [2008-12-19 13:46:48] ________________________________________ 主持人说: 这样一个工程中的实际问题，网友说我们公司的污水厂是6万方的水，然后采用自外消毒的系统是108根，采用某著名品牌设备，现在还不能稳定达标。我们改用了次氯酸钠消毒，运行成本低于UV,UVD消毒致命欠缺在于不能稳定达标，且电耗及后期灯管更换、维护费用高，想请吕博士跟他们支一个招。 [2008-12-19 13:47:33] ________________________________________ 吕东明说: 紫外线能不能达标是非常重要的。它必须要对上游的前期的预处理的工艺。如果对这个前提都不是很了解，可能就会出现一些使用当中的问题。包括我们现在看到有一些厂家，对水质并不是很了解，或者知道水质的情况不是很好的情况下，他们在设备设计的时候，也没有予以充分的考虑，也会出现使用当中的问题。这个网友问的问题是两个问题，一个是水质跟紫外消毒的关系，还有一个就是成本的问题。其实刚才我都已经谈到了，它的运营成本低，如果看这个大肠菌，它可能会低一些。但是关于这个成本怎么分析，大家又有不同的算法。有的人算投药的成本，有的人还要算理性方面的成本。我趋向于比较系统看问题，或者我们技术转型的时候，就是看它的技术性，还要看它的社会性。那么紫外线我刚才讲了，没有残余的消毒剂，适合可持续发展的要求。它也是存在一个对人类长期健康的影响，会有潜在的威胁。就是说关于这个消毒污染物的问题，国外的研究表明了不管是氯还是臭氧，都存在一个消毒副产物的问题，目前就是说在已知的500多种，氯也好，臭氧也好，500多种的，就是对我们人类长期健康和安全的威胁的风险已经很小了。所以国外的人对用这种消毒副产物，那么很多的地方就不使用氯消毒，这个决定不完全建立了一个经济性的指标上，而是建立在一个安全性的指标。不仅仅是看经济，还是看安全，是看社会的效果。从长远来讲，你现在看起来了用了一个便宜的技术，对政府的影响还是很大。这个问题是一个怎么看的问题。 [2008-12-19 13:54:59] ________________________________________ 主持人说: 从吕博士刚才跟我们的介绍，我总结出一个东西：全寿命周期。可能我们今天的标准是106项，如果明天成为206项的时候，反正是一种追加投资，我们可能要用长远的眼光来看它的消毒。我们再看网友的下一个问题，是关于紫外消毒恶性竞争的一个情况，有的人现在已经不太它的消毒了。我们请吕博士来分析一下它的市场。 [2008-12-19 13:56:41] ________________________________________ 吕东明说: 应该说呢，我们也注意到了这个现象。这几年，像我刚才说了，紫外线的技术，用得很快，也很迅速。那么同时存在一个信息不对称，对这个技术也不是很了解，它只是把国外的技术抄袭仿效一下。那么我们对这个问题，我们也是很关注的。作为紫外行业比较具有规模和影响力的厂家，我们很关注这个。我们也希望看到这个技术在国内得到一个比较好的发展，使它得到一个比较好的发展。这个可能是污水行

业是这样，很多的行业存在这样一个问题。这种竞争的后果，在很多的情况下，是以一个产品的性能的代价作为代价，那么像我们在国外看多的情况来讲，因为这个技术在国外应用比较久。但是有一些竞争的底线，价格的底线。我们现在的底线就是拿项目。这个可能不影响到我们紫外行业的影响。以我的了解，我认为这个可能只是一个暂时的现象，我相信清者自清，只不过我们这个行业里头，大家对这个技术要付出一定的代价，三鹿奶粉事件使我们有了更多的了解。我们这个技术从长远的角度来讲，也是有好处的，因为它确实是一个好的技术。所以从长期的角度来讲，包括我们国家现在对环境对这个质量，对水质，安全性更为重视，这个对我们行业的健康发展都是有一个有利的因素。 [2008-12-19 14:00:15] ________________________________________ 主持人说: 网友提问人们对于紫外的消毒方法，最大的抵触莫过于微生物的再生问题，请问吕博士如何看待紫外消毒后微生物的再生问题，特洁安目前是否面临这样的问题，如果有怎么对待？ [2008-12-19 14:01:23] ________________________________________ 吕东明说: 我觉得再生的问题在很大的情况下，是通过设备的设计，工艺的设计控制的，必须足够的高，能够去除有效的去除这种再生能力。那么我们现在看到有效消毒设备用上以后，我个人认为是紫外的剂量设计得不够。那么对于污水来讲，可能就是说暂时的修复，对生物链或者环境得到一个自然的净化的过程，这可能就是一个很大的问题。关于这个问题，就是保证紫外能量，一般就会考虑到抑制和控制，那么关于这个再生的问题，应该不是我们一个面临的问题，因为我们对工艺水质，有一个很深的了解。 [2008-12-19 14:04:07] ________________________________________ 吕东明说: 就意味着设备的规模比较小，紫外的规模设计和投资是成正比关系的，所以我们可以看到国内的设备和厂家的设备确实很便宜。我想这个便宜里面是有便宜的文章的，贵有贵的道理。 [2008-12-19 14:04:37] ________________________________________ 主持人说: 经过吕博士介绍，我们水厂就应该知道自己的钱花到哪里去了。我们来聊一下特洁安的产品。网友提出了这样的问题，为什么有厂家会要求通过紫外消毒前的污水的大肠杆菌的数量不能超过一定的规定值，你觉得这样设置合理吗？是不是可以这样理解，如果水质不好的，我还可以通过别的方式来消毒一次，那么是不是特洁安的产品也对水质有这样的一个规定？ [2008-12-19 14:05:24] ________________________________________ 吕东明说: 关于这个，就是很多厂家会要求这个污水厂在紫外消毒前不能超过一定的数量或者浓度。这个要求我个人来讲，实质来讲，或者不客气地讲，是个无理的要求。如果要求紫外线前面的大肠菌数不能超过这个数，应该说是比较有效的这种要求，但是我们很多厂家都要求就是紫外设备不能超过10的6次方。如果不能满足现实条件，如果不达标，这个责任是在厂房，在用户，而不是在自己，这个条件是一种消毒的陷井。我刚才也讲了，只有一个消毒单元，就是紫外线消毒，应该也是无理的，我讲也是无法控制的。我们是没有这个限制性条件和规定的。我们的出水都要达到一级A或者一级B的标准。 [2008-12-19 14:07:51] ________________________________________ 主持人说: 那网友又对特洁安紫外设备的一个清洗提出了一个问题。采用了化学清洗剂会不会造成二次污染的一个问题，请吕博士解释一下。 [2008-12-19 14:08:39] ________________________________________ 吕东明说: 这个问题应该说不会造成新的二次污染。一个是我们使用的化学药剂，是通过标准认证的，从量上来讲，也是微不足道的。 [2008-12-19 14:09:12] ________________________________________ 主持人说: 又有关注特洁安和它的竞争对手的一个区别在哪里？请吕博士简单介绍一下。 [2008-12-19 14:09:41] ________________________________________ 吕东明说: 就是说我们跟我们的竞争的对手在哪？是产品或者是技术方面，或者是规模方面。但是我个人认为我们和我们的很多的竞争对手主要区别还在于道不同，这个道呢，咱们中国俗话讲，中国取得有道，是商道，是诚信。我觉得关于企业生存和发展的一个问题，也是我们和其他厂家不同的地方，也成为整个行业超过1亿美金的专业设备制造公司。我们的竞争对手年销售额100万左右的一个道理。那么我们绝对说不会在竞争的压力下，失去我们的竞争诚信。 [2008-12-19 14:11:10] ________________________________________ 主持人说: 也就是说很多的紫外线厂家发展臭氧技术。在今后的供求上，对水质进行消毒。那么是不是特洁安在这方面有没有一个优势？ [2008-12-19 14:11:37] ________________________________________ 吕东明说: 我想可能很多朋友都知道，特洁安公司是一个从30年的发展过程是只专著于紫外线，对水进行消毒的这样一个专业性的设备制造公司。关于刚才这个网友提的问题，我们也是注意到了未来的一个趋势和趋向，我们也在关注很多可以跟紫外线互补的技术，也在做这方面的研究。 [2008-12-19 14:12:20] ________________________________________ 主持人说: 好的，这又有一个网友对特洁安公司和深圳海川产生了一个提问。这两者之间又是一个什么暧昧关系？ [2008-12-19 14:12:48] ________________________________________ 吕东明说: 通俗讲可以说是夫妻关系，海川是我们产品的总代理。 [2008-12-19 14:13:03] ________________________________________ 主持人说: 经过吕博士介绍，我们知道它们是合法夫妻。有网友提问，我是污水处理厂的运营人，对我们紫外线经常接触的人，有什么办法？是否会引起职业病？请吕博士来普及一下保护的知识。 [2008-12-19 14:13:43] ________________________________________ 吕东明说: 关于这个问题，确实一个很重要的问题。特别是对这些操作人员，因为一般的污水设备都是开放式的。只要我把这个紫外灯取到外面来，对人是不会造成无害的。因为污水对紫外线有很强的吸收作用。就是透射到空气当中，也是很低的。所以这个并不是一个太需要，就是说担心的一个问题。但是我想在使用当中一定要有一个尝试，不要开的时候取到外面来，最好把紫外灯关掉。 [2008-12-19 14:15:01] ________________________________________ 主持人说: 我们再问一些技术问题。特洁安灯管比别的公司使用少？是不是偷工减料？能否达到一个消毒的效果？ [2008-12-19 14:15:55] ________________________________________ 吕东明说: 其实这个问题，正说明我们的一个技术的产品的优势的地方。就是我们的设备能够节能。这个优点是因为特洁安对它有更加深刻的了解。我们在做系统提升的时候，能够做到更好的优化。所以能够减少它的损失，利用紫外能力，使我们的灯光使用得少，最后比其他的运行成本要少。 [2008-12-19 14:16:45] ________________________________________ 主持人说: 这里又有一个关心技术的网友提问，上次听刘文君教授讲，现在光电转换率没有超过45%的，而你们宣称的光电转换率为50%，这可能吗？这个里面是不是有水分存在？ [2008-12-19 14:17:12] ________________________________________ 吕东明说: 这个还是一个有争议的问题。就是这个行业里最权威的一个光电的教科书来讲，光电转换率是60%左右，是可以有这样一个值的。不管是灯管的问题，因为灯管需要中镇流器的匹配，我们知道市场的镇流器，有和其他厂家不同的地方。 [2008-12-19 14:18:45] ________________________________________ 主持人说: 他们说到特洁安公司的镇流器不是独立的。那么这一点，在南方非常不好，会把这个工厂给淹没，就会把镇流器给烧掉了。有没有可以解决的方法呢？你们为什么当初把镇流器安装在设备上，是基于什么方便考虑的？请吕博士给我们做一个解释。 [2008-12-19 14:19:24] ________________________________________ 吕东明说: 土建的安装是比较低的，也是比较方便的，但是碰到一种情况，就是污水会出现倒灌的情况。如果我们知道将来运行当中会出现这种情况，来防止镇流器被淹的情况，没有及时反馈到我们的生产部门，没有进行及时的改正。镇流器放在外面，会降低它的使用寿命，我们现在做了一些密封，提高设备的效率，这是它的一个好处。 [2008-12-19 14:21:07] ________________________________________ 主持人说: 说到这个紫外灯管被淹损坏的问题。网友提问说听说在某大型污水处理厂在采用某些美国品牌UV消毒的时候，污水倒灌导致UV无法使用，甚至报废，请问特洁安的UV在哪些方面可以可以避免类似的问题？ [2008-12-19 14:21:41] ________________________________________ 吕东明说: 其实这个问题，我在前面也做了一定的回答。就是和用户单位的一个沟通。在运行当中会出现水倒灌的一个问题。对整个地区的气侯条件，降雨情况进行了解，对排水的方式也要进行了解。这些信息掌握好了，在设计的时候，我们可以避免这种情况的发生。 [2008-12-19 14:22:31] ________________________________________ 主持人说: 网友大鲨鱼提问我厂购买了所谓美国品牌的UV增长很快，但是随着运行，就发现始终无法稳定达标，请问如何看待？在选取设备时应注意哪些重要参数和指标？ [2008-12-19 14:22:43] ________________________________________ 吕东明说: 这个问题首先我觉得就是关注，就是紫外有没有通过第三方性能取证的认证，就是实际工作曲线，因为只有这个工作曲线，能不能达到我的气量的要求，这是唯一的一个判断的标准。再一个就是说可能要跟厂家进行充分的交流和沟通，看看对这些前期的工艺有没有了解和认识。特别比如说是紫外透光率是达到的一个关注的实质性参数，而我们看到很多的厂家，不光是多少，都是按照这个比例来做，没有考虑到水质变化的影响，这样就可能出现消毒不达标的问题，所以关键还是要看这个厂家有没有通过第三方做了一个有权威的检测。 [2008-12-19 14:24:11] ________________________________________ 主持人说: 那么网友提问说UV合理的运行维护成本每年是多少？特洁安公司的紫外线合理的一个运营成本每年大概是多少？请吕博士解释一下。 [2008-12-19 14:24:31] ________________________________________ 吕东明说: 主要是电费和灯管的更换费用，对于我们国家的这种常规的二级生化处理后的水质，达到国家一级B的标准，基本上它的标准就是一分钱左右。当然如果我们的水质恶劣的情况下，成本会增加，当然可能不同厂家的这个成本算法还是不一样的。 [2008-12-19 14:25:29] ________________________________________ 主持人说: 那么这有一个网友，很关注紫外线发展的一个趋势？ [2008-12-19 14:26:18] ________________________________________ 吕东明说: 从供水上消毒来讲，紫外线会成为一个主要的消毒手段。 [2008-12-19 14:26:33] ________________________________________ 主持人说: 又有一个网友发问，紫外好像在西南的口碑不是很好，这种现象造成的原因是什么？如何改变这种现象？ [2008-12-19 14:26:52] ________________________________________ 吕东明说: 这个问题呢，我们以前也有所耳闻。根据我们的了解呢，造成这种现象的原因，无疑是跟紫外消毒设备使用不达到是有关系的。我们认为呢，改变这种现状的唯一办法，就是使大家正确的认识，正确看待紫外线的消毒技术。提高我们对这个技术的认识，从我们自己厂家来讲，我们就是要把紫外设备设计好，能让它正常的运行，来达到用户的要求。 [2008-12-19 14:27:49] ________________________________________ 主持人说: 这有一位关注特洁安生产的一个网友的提问。吕博士，问你在上海的生产厂已经顺利运行了吗？ [2008-12-19 14:28:09] ________________________________________ 吕东明说: 这个问题呢，我首先感谢大家对我们在国内这个生产的这样一个关心和关注。我们这个厂在去年底进行了试运行，今年已经正式开始运行。 [2008-12-19 14:28:29]

主持人说: 目前的一个产能是多少？ [2008-12-19 14:28:40] ________________________________________ 吕东明说: 看社会的需求。 [2008-12-19 14:28:46] ________________________________________ 主持人说: 网友提问，不知道管道处理方式怎么样？谢谢。 [2008-12-19 14:28:57] ________________________________________ 吕东明说: 大家知道，紫外消毒有两种方式，就是开放式和管道式的。管理式就是饮用水方面的。这个是跟水质的特点有关的，从我们自己掌握的数据看，在全球范围内，95%的都是用开放式的。 [2008-12-19 14:29:49] ________________________________________ 主持人说: 前不久，我们国家出台了一个政策。就是用4万亿来拉动内需，特别是对基础建设方面。这是不是对给水处理厂的春天就来到了，不知道吕博士对这个有什么看法？ [2008-12-19 14:30:23] ________________________________________ 吕东明说: 我想就是咱们国家，就是最近出台了一个四万亿的投资来拉动内需。其中很重要的一个内容，就是在环保方面的。这对我们来讲，是一个很好的消息。但是我想我们现在还是更关注这些资金落实到位的情况，包括最后是如何到位，是值得关注的。关于这个是不是环保行业的春天，其实我觉得我们环保的行业的春天已经来了，对我们搞环保的人来说是一个很好的消息。 [2008-12-19 14:31:22] ________________________________________ 吕东明说: 我想就是咱们国家，就是最近出台了一个四万亿的投资来拉动内需。其中很重要的一个内容，就是在环保方面的。这对我们来讲，是一个很好的消息。但是我想我们现在还是更关注这些资金落实到位的情况，包括最后是如何到位，是值得关注的，关于这个是不是环保行业的春天，其实我觉得我们环保的行业的春天已经来了，对我们搞环保的人来说是一个很好的消息。 [2008-12-19 14:31:22] ________________________________________ 吕东明说: 国外的很多的政府，也有很多的类似的举措，也是在环保和基础设施加强建设，来刺激经济。 [2008-12-19 14:31:42] ________________________________________ 吕东明说: 现在紫外线设备有一个国家标准，但是这个标准不是大家都在执行。谁来执行？你怎么看待这个标准，但是还有又不执行的这个现象？ [2008-12-19 14:32:41] ________________________________________ 吕东明说: 现在应该说我们国家建设部在2005年出台了了紫外线给排水的一个标准，并不是强制性的，现在说基本上是没有执行的，至于谁来监督这个标准，也是一个不清楚的。但是我想，不是短期内解决的一个问题。从行业有标准，企业不执行的，我们虽然没有执行，跟以前相比是一个很大的进步。有了这个标准以后，对紫外技术的认识有了进一步的认识，我想这个标准会执行的。 [2008-12-19 14:33:59] ________________________________________ 主持人说: 有网友问，有消息已经称特洁安已经正式进入水商圈采购目录，初步通过了水商圈目录设备服务标准认证，请问吕博士如何认识服务标准（区别于技术标准）在行业中的影响？ [2008-12-19 14:34:25] ________________________________________ 吕东明说: 目前来讲，对我们紫外线这个行业来讲，还没有一个行业的服务标准。所以我觉得这个水网做了一个服务标准，应该是一个非常有益的尝试，也是使紫外的市场更加的规范，使我们行业更加健康的发展，有它自己独特的资源和优势。这个尝试应该是很有益的，我们也在积极参与和支持。 [2008-12-19 14:35:35] ________________________________________ 主持人说: 有一个网友，他说他们使用的是加氯消毒，他们想改成紫外消毒的方式，不知道可行不可行？ [2008-12-19 14:36:12] ________________________________________ 吕东明说: 应该说是非常可行的，因为它的一个特点就是占地很小，把它改成紫外消毒是非常可行的。一般来说，紫外线消毒的设备大概只有氯消毒的二十分之一左右。 [2008-12-19 14:38:17] ________________________________________ 主持人说: 这有一位网友对特洁安提出了一个很高的要求。现在很多人对紫外消毒还偏见，特洁安作为紫外消毒的领跑者，怎么来推进这个行业的一个进步？ [2008-12-19 14:38:46] ________________________________________ 吕东明说: 我想作为我们特洁安公司来讲，应该从两个方面引导这个技术在我们国家的应用。我们要充分和广大和设计单位进行技术的交流，使大家对这个技术的交流能够缩短和对国外的差距。使我们的企业，刚才我讲的这个道，商道，就是认真做好每一个项目。不能在压力面前，或者压力下，牺牲我们技术性能的底线，失去我们企业诚信的底线。 [2008-12-19 14:39:47] ________________________________________ 主持人说: 这又有一个网友提问，国内的设备是无法使用，国外的设备又太昂贵？不知道吕博士怎么看待这个问题？ [2008-12-19 14:40:30] ________________________________________ 吕东明说: 我想如果说体制上去改善，可能最主要的是要加强政府对BOT项目将来的监管里。如果政府的监督实现了话，我想BOT对设备的选取考虑是不一样的，如果监管力度不够，就是管理方和投资方对这个问题不是很重视。 [2008-12-19 14:41:29] ________________________________________ 主持人说: 有一个网友，我们现在还没有第三方论证，那紫外消毒设备的国家标准中要求，设备厂家必须有第三方认证，那这样的话，是不是国内的厂家的设备都达不到国家标准，因为我没有看到他们有国外的第三方认证。 [2008-12-19 14:41:53] ________________________________________ 主持人说: 另外就是说为什么紫外线这方还需要第三方认证，就是有哪些机构可以做第三方认证？ [2008-12-19 14:42:23] ________________________________________ 吕东明说: 首先我来讲一下，什么是第三方认证，为什么要做第三方认证。所谓的第三方认证，就是对紫外设备的实际度性能或者工作曲线进行一个工作的认证，是要通过第三方的权威机构来认证的，用户和设计单位就可以用这个规律曲线来判断这个厂家所报的灯管数量够不够，之所以要用第三方来认证，就是要保证它的安全性。国家的标准要求必须要有第三方认证的，因为没有人知道这个设备到底能够达到一个什么样的实际的消毒效果，就是实际的消毒能量。我有一点可以肯定，没有这个第三方认证的话，有可能是自欺欺人。 [2008-12-19 14:44:03] ________________________________________ 吕东明说: 大家可能不是很了解，但是实际上，大家都知道泵，泵是有工作曲线的，它有理论工作曲线和实际的工作曲线。那么我们对泵的选取就是根据实际的工作曲线，我们所说的第三方认证，就是对实际工作的曲线的认证，没有这个曲线，我们刚才讲了，设备厂家也不知道它的实际的紫外曲线。这个行业里有经验的这些第三方，美国的Hydroqual公司，美国的Carolo公司，还有加拿大的一个公司。 [2008-12-19 14:45:46] ________________________________________ 主持人说: 那么有一个关心供水的网友，他说吕博士你好，你如何看紫外在供水方面的一个前景，紫外与臭氧在供水各有什么优势？贵公司在国内供水领域的发展规划是什么？预计什么时候可以开始在国内普及。 [2008-12-19 14:46:30] ________________________________________ 吕东明说: 我想呢，随着我们国家自来水水质标准的提高，包括卫生学指标的提高，这是非常可以理解，也是非常对的一个特点，就是说我们对饮水的安全，必须十分的重视，它对新的工艺的选用都是非常重视的。 [2008-12-19 14:47:57] ________________________________________ 主持人说: 网友提问说吕博士您好，我听说现在有一种微波消毒，您如何评价这个技术？ [2008-12-19 14:48:17] ________________________________________ 吕东明说: 关于这个技术其实我们公司很早就已经在关注。我大概在1999年在我们公司研发部门的时候，那个时候我们公司就已经在研究关注这个技术，所谓微波，就是用这种微波的方式来对灯管进行激发，只是它的控制手段不一样而已，再一个微波本身转化的效率是比较低的，它的能耗是比较高的。根据我们现在掌握的情况来看，应该说能耗是比较低的，在我们国家的应用，可能还是一个困难。 [2008-12-19 14:49:59] ________________________________________ 主持人说: 最后我们再问一个问题，就是老水怪，冬天来了，如何看多明年的紫外市场，以及对特洁安的一个影响？ [2008-12-19 14:50:26]

饮用水紫外线消毒一实施安全消毒的重要技术选择 郄燕秋1 朱晓辉1 吕东明2刘文君3 (1北京市市政工程设计研究总院，北京100082；2加拿大TROJAN公司，多伦多N5、MW； 3清华大学环境科学与工程系，北京lo0084) 摘要围绕我国《生活饮用水卫生标准》(GB 5749—2006)中对微生物、毒理、消毒剂等指标的更高要求，以安全消毒概念为核心，重点介绍了欧美地区部分饮用水紫外线消毒的工程实例，并对国内供水工程实施安全消毒的技术选择作了探讨。 关键词饮用水贾第鞭毛虫隐孢子虫安全消毒紫外线工程实例 2006年底颁布并于2007年7月1日正式实施的《生活饮用水卫生标准》(GB 5749—2006，以下简称新标准)较之前增加了71项水质指标。新增部分包括微生物、毒理、消毒剂等指标。其中微生物指标增加了对贾第鞭毛虫、隐孢子虫(以下简称“两虫”)等的检测和限值。 近年来，随着我国经济的高速发展，水源污染日益严重，原水水质呈恶化趋势，进而对水处理工艺尤其是消毒环节提出了更高的要求，新标准正是基于上述要求而增加了必要的水质指标，并逐步实现饮用水水质标准与国际接轨。面对目前消毒方式所产生的消毒副产物问题和微生物病原体控制的局限性，安全消毒已成为保证人们生命健康的一项重要研究课题和保障水安全的客观要求。 1安全消毒概念 安全消毒就是要保证饮用水的微生物安全性和化学物安全性的统一与和谐，一方面需要深入研究安全的消毒技术，确保饮用水微生物安全性的同时尽量降低化学物的风险，另一方面通过多种消毒剂的组合消毒方式尽可能控制和降低消毒副产物的产生。 由于单一消毒方式的局限性，组合消毒工艺的消毒方式被广泛关注。目前研究和应用较多的是将臭氧或紫外线作为第一步消毒工艺，有效地杀灭水中的各种病原微生物，然后再投加二氧化氯、液氯或氯胺等不易分解的消毒剂来维持管网持续消毒效果，通过不同阶段各种消毒剂的相互协同作用，扩大控制微生物的覆盖面，减少消毒副产物的形成，达到安全消毒的效果。 新标准对两虫指标提出了明确的限值，对传统消毒方式是一个挑战。研究和实践证明，紫外线对灭活“两虫”、大肠菌群以及多种病毒均具有明显的优势。 紫外线消毒的优点在于：紫外线消毒本身几乎不产生消毒副产物，不产生引起感官不快的臭、味等物质；紫外线消毒能减少后续氯、氯胺、臭氧等消毒剂量，从而降低副产物生成量；紫外线能催化臭氧、过氧化氢等消毒剂产生羟基自由基，并通过协同作用显著提高消毒效果，这对灭活控制抗氯性较强的微生物(如“两虫”等)具有重要意义。紫外线消毒存在的缺点：不能保证消毒剂余量及提供持续消毒效果；紫外线消毒反应器较为复杂，通常不作为预消毒使用。 从20世纪90年代末开始，针对“两虫”的风险、水源水中除草剂、农药、内分泌干扰物的存在以及消毒副产物的控制需求，北美和欧洲一些国家、地区的政府制定了相关的法律，促使紫外线消毒技术以及紫外线+氯的组合消毒方式在大规模给水厂的应用越来越多。 2国外饮用水紫外线消毒工程实例 随着紫外线消毒技术的发展，紫外线消毒工艺逐渐开始在饮用水处理中得到应用，并通过投加液氯或氯胺以保证消毒剂余量，强化消毒灭活微生物效能，控制饮用水质安全风险。 紫外线技术应用于饮用水消毒在欧洲和北美已经有几十年的历史。统计显示在欧洲有超过2 000座给水厂，在北美有超过1 000座给水厂采用紫外线消毒技术。特别近几年，因去除消毒副产物(DBP)和控制抗氯病原体(如隐孢子虫)的需要，紫外线消毒技术在北美和欧洲给水厂中的应用特别是大中型给水厂中的应用快速增长。以下对北美、欧洲的一些饮用水紫外线消毒工程的应用及在建案例进行重点介绍(见表1)。 2．1美国纽约市Catskill&Delaware水厂 美国纽约市Catskill＆Delaware水厂从距离市区100 km以外的Catskill＆Delaware水库取水，扩建后处理规模将达832万m3／d，该项目建成后将成为世界上最大的利用紫外线消毒的给水厂。纽约市具有世界上最大的地表水给水厂，目前靠重力输水的方式向纽约市和周边地区900万人供水约500万m3／d。 该项紫外线消毒系统对隐孢子虫的灭活率将达到3109的水平，整个紫外线消毒系统由56个单元组成，每个单元处理能力将达到15万m3／d。Hazen and Sawyer咨询公司承担并完成该项目的可行性研究，得出如下结论： (1)紫外线消毒是适宜的、可用于该大规模供水工程的消毒技术。 (2)满足现行的和未来预期的更为严格的水质标准；这主要是考虑到当时美国环保署正在修订中的新的饮用水标准和消毒剂及消毒副产物标准。 (3)采用紫外线消毒控制隐孢子虫，将在投资建设过滤水厂费用有限的情况下，继续沿用非过滤工艺；并因此可以得到美国环保署重新发放的为期5年的免除过滤工艺许可证。在纽约市提交给美国环保署的水安全保护措施的一揽子计划中建设采用 紫外线消毒的水厂是纽约市重新获得该许可证的重 要条件之一。 (4)相比过滤设施的建设，在预计4年的建设期中，紫外线消毒系统节省工程造价约15亿美元。 2．2美国西雅图Cedar水厂 美国西雅图Cedar水厂建成投产于2002年，处理规模68万m3／d。该项目采用DBO建设模式。 项目总投资约1．09亿美元，其中建设投资约o．78亿美元，25年运行费用约o．3l亿美元，较普通的建设模式节省近o。5亿美元的投资成本。 经紫外线消毒处理后的水满足西雅图市区70％的供水需求。整个区域供水系统取自两大地表水水源，分别是南ForkTolt河以及Cedar河。 Cedar水厂建成初期处理工艺主要包括氯接触消毒(对贾第鞭毛虫达到3109的灭活率)、氟化反应、pH调节(控制腐蚀)。然而由于原水水质的恶化使得深度处理变碍尤为迫切，西雅图公用事业局(SPU)为此研究多种方法应对原水水质的恶化，包括采用多级屏障和臭氧联用强化消毒，以及研究利用紫外线对未过滤的原水进行消毒处理。 2001年4月，SPU和CH2MHILL签订合同采用D130建设模式开发建设新的给水厂。该水厂新建取水口和取水泵站，利用臭氧进行预消毒后，进行紫外线消毒，然后加氯以防止管网的二次污染，投加石灰防腐蚀，最终处理后的水进入清水池，工艺流程见图1。紫外线消毒实景见图2。主要设计参数见表2。 工程中03投加量o．4～o．6 mg／L(2台臭氧发生器)；紫外线剂量40 mJ／cm2(13套UV反应器，其中1套备用)；C12投加量小于1 mg／L。 设计的消毒系统参照美国环保署和华盛顿卫生部的相关规定，可以达到对隐孢子虫3log的灭活率、贾第鞭毛虫4log的灭活率以及病毒5log的灭活率。并可以根据水质情况采用灵活的消毒剂投加量的组合达到处理目的。运行中一般以紫外线灭活3log隐孢子虫、1109贾第鞭毛虫；臭氧灭活3log贾第鞭毛虫、1log病毒；氯灭活4log病毒为指导原则。该厂在最初做改造方案时只考虑采用臭氧消毒，但在方案设计过程中，美国环保署当时正在修订的饮用水标准中增加了隐孢子虫的控制指标，同时新的研究结果表明紫外线可以非常经济有效地控制隐孢子虫，所以在美国环保署的新标准修订尚在完善时，对水厂改造方案具有前瞻性地重新做了修改，采用了多级消毒屏障策略来保障供水安全。该工程荣获美国绿色建筑委员会授予的能源和环境杰出设计奖。 2．3维多利亚Japan Gulch水厂 维多利亚Japan Gulch水厂拥有加拿大最大的自来水紫外线消毒系统(见图3)，水厂规模58万m3／d。工艺流程见图4。 该厂原来采用氯胺消毒。在1995年时提出了改善供水水质的要求，而原有的消毒工艺无法满足这一目标。因此必须进行消毒工艺的升级改造，经过水厂的初步研究，决定采用臭氧加氯胺的工艺路线，并于1996年授予了臭氧消毒设计合同。在设计合同实施过程中，设计单位向甲方提出应暂缓臭氧消毒工艺细节设计，因为有新的研究结果表明紫外线可以更有效地控制寄生虫而且更为经济。经过水厂和设计单位大量的调研包括参考美国 环保署修订中的饮用水水质标准及消毒副产物标准，最终改造方案采用了紫外线+氯+氯胺的三级消毒方案。其中紫外线主要用来控制寄生虫类病原体(如贾第鞭毛虫和隐孢子虫等)；氯主要用来控制病毒；而氯胺用来维持管网余氯。项目改造方案分析表明臭氧消毒的工程投资是紫外线消毒的1．5倍，运行费用是紫外线消毒的3倍。紫外线消毒设计目标见表3。 Japan Gulch水厂紫外线消毒设计的特点：水流量持续变化；必须采用合适的紫外线剂量；须特别注意消毒设施的水力设计；控制系统较复杂，尤其当蓄水点位于消毒系统的上游时。 2．4美国中心湖水厂 美国中心湖水厂是密歇根湖第三大水处理系统，原水取自密歇根湖，供水规模18万m3／d，为周边19万社区居民供应饮用水。 该水厂紫外线消毒设备实景见图5。主要设计参数：采用中压紫外灯，反应器数量3套，紫外线剂量40 mJ／cm2，单台流量9万m3／d。 该工程被美国供水协会(AwwA)授予一等奖，并荣获“安全合作协会”第四类奖项——饮用水杰出工程奖。 2．5荷兰PWN水厂 荷兰PwN水厂供水规模9．6万m3／d，原水取自USSEL湖，USSEL湖由Rhine河以及各种农业灌溉补水，导致各种微污染物进入水体，鉴于此，PWN经多方研究最终采用紫外消毒技术。 该水厂采用紫外线和过氧化氢联用的消毒工艺，使得紫外线系统能提供更有效的消毒效果，包括对隐孢子虫和贾第鞭毛虫的灭活，而不会产生溴酸盐消毒副产物。 2004年lo月，总规模包括三系列每系列四组的16L30型紫外线反应器安装于该水厂并投产运行(见图6)，消毒和有机污染控制达到预期效果，并能够满足现在以及未来严格的欧洲相关标准。 2．6荷兰鹿特丹水厂 荷兰鹿特丹水厂采用紫外线消毒技术(见图7)，供水规模47万m3／d。伴随着日益严格的饮用水水质标准，氯消毒副产物的问题将面临日益严峻的挑战。为此，荷兰鹿特丹市选择了紫外线消毒技术作为多级屏障处理方 式的重要组成部分。 该水厂以紫外线取代次氯酸钠作为主消毒手段，提高了整体工艺可靠性，使得消毒副产物THMs由30～50 pg／L降为25 pg／L。 2．7 德国StyrumOst水 德国Mulheim市StyruOst水厂位于德国西部，建于1912年，原水取自Ruhr河，供水规模19．2万m3／d，该水厂早期采用传统的净水工艺，经过加氯消毒后利用泵站送至供水管网。 在20世纪60～70年代，由于需水量的不断增加，且Ruhr河越来越多的周期性污染，水源水质不断恶化。 面对上述问题，自1982年开始，Styrum-Ost水厂开始引入深度处理建设，主要分为三个阶段：①臭氧工艺；②生物活性炭过滤工艺；③紫外线消毒工艺。 其中紫外线消毒系统在2003年建成并开始运行，共设4个低压技术的紫外线反应器，主要技术参数见表4。 2．8俄罗斯圣彼得堡主水厂 俄罗斯圣彼得堡主水厂供水规模86万m3／d，是目前世界上最大的利用紫外线消毒的给水厂，原水取自涅瓦河。由于该水厂始建于19世纪，为了保护这些古老的建筑(见图8)，紫外线消毒系统只能建在现有泵房的有限空间内。 该水厂紫外线消毒系统(见图9)建成于2004年，共设15台紫外线反应器单元，每单元反应器包含216支低压高强灯管，单只灯管功率300 W，即每单元输出功率65 kw；灯管运行初期，100％的输入功率下紫外线剂量控制在42～45 mJ／cm2，当灯管输出功率减少30％后即更换灯管，但依然满足42～45 mj／cm2的紫外线剂量。 3国内饮用水紫外线消毒工程简述 目前国内给水厂大多采用传统的消毒方式，在我国99．5％以上的给水厂采用氯消毒，由于新标准对水质的要求不断提高，作为一项投资效益高、更加安全的饮用水消毒技术，紫外线消毒也正逐步被接受并将运用到实际工程中。 正在建设中的天津经济技术开发区给水厂位于天津市滨海新区，距离天津市区45 km，水厂原水取自滦河水，具有夏秋季高藻、冬季低温低浊的水质特征。工程建设规模15万m3／d，该工程以建设现代化水厂为目标，以水质安全优先、工艺单元互补、运行经济可靠为设计原则，强调了多屏障消毒策略。 三期工程采用紫外线+氯联合消毒的方式，结合现有部分地下水源的条件，紫外线消毒按22万m3／d设计。 在紫外线消毒间安装4台DN800封闭管道式紫外线消毒反应器。 主要技术参数：紫外线透光率(253．7 nm)90％(最小值)，最低紫外线剂量40 mj／cm2，紫外光输出调节范围50％～100％，光电转换效率≥15％，灯管数量6根／台。 该工程现已完成施工图设计。建成以后，将为我国饮用水处理采用紫外线+氯联合消毒提供示范和积累经验。目前，南水北调配套水厂工程建设方案也在探索紫外线+次氯酸钠联合消毒的设计思路。 4结论 (1)紫外线技术应用于饮用水消毒在欧洲和北美已经有几十年的历史，并有千余座给水厂采用紫外线消毒技术。 (2)紫外线+氯消毒是饮用水安全消毒的重要技术选择。 (3)目前国内饮用水紫外线消毒技术的研究和应用尚处于起步阶段，正在实施的南水北调配套水厂工程建设方案亦在探索紫外线+氯消毒的设计思路。未来多屏障安全消毒策略及相关技术将在国内新、改、扩建水厂的建设项目中有着广泛的应用前景。

民用建筑中生活饮用水二次消毒方法 朴芬淑’， (1.沈阳大学.辽宁沈阳110044; 2.傅金祥2沈阳建筑大学. 辽宁沈阳110168) [摘 要 ] 针对民用建筑中生活饮用水二次污染现状，研究紫外线消毒方法及工艺系统，提出设计开发紫外线消毒器的主要工艺参数及紫外线消毒器的结构型式。探讨了封闭压力式紫外线消毒器工艺设计应注意的问题。 【关 键 词 ] 紫外线消毒;水质;灭菌 1 居住区生活饮用水紫外线消毒原理 生命科学揭示了核酸是一切生命体的最基本物质和生命基础。核酸是一种生物高分子化合物，存在于一切生物的细胞内，对生物的新陈代谢、遗传、变异等生命过程起着决定性作用。紫外线可以使核酸突变，改变了DNA的生物学活性，阻碍其复制，转录封锁和蛋白质合成。微生物最重要的紫外线损伤，也是致死性损伤。 此外，在紫外线的辐照下，水中的溶解氧(02)会产生激发基态氧分子(0'2)，可使微生物体内的DNA损伤，造成细胞代谢发生紊乱，或作用于细胞中的蛋白质使其失去活性功能，从而导致细胞的死亡。 研究表明 ，水的紫外线灭菌主要是通过紫外线对微生物的辐射，生物体内的核酸吸收了紫外线的光能，损伤和破环了核酸的功能使微生物致死，从而达到消毒的目的。 2 主要工艺参数的确定及说明 2.1 紫外线消毒器主要工艺参数 实验研究表明紫外线消毒效果与紫外线辐照剂量、辐射时间、水层厚度有关。表1为紫外线消毒器主要工艺参数。 2.2 紫外线消毒器主要工艺参数确定依据 (1) 最小辐照剂量Dmin。生活饮用水消毒的目的主要是防止以水为媒介引起的传染性疾病，其重点是肠道致病菌(如伤寒、痢疾等)和肠道病毒(如传染性肝炎病毒、小儿麻痹病毒、痢疾病毒等)。在国内外的生活饮用水卫生标准中，一般都把细菌总数和大肠杆菌作为指示性指标。研究表明，紫外线辐照剂量达到5000一8000uW/cm2，就可使肠道病菌和病毒灭活，其效果可达99.9%，可以满足饮用水卫生标准规定值。同时考虑到1.5倍安全性，将辐照剂量定为12000pW/cm2，即保证消毒效果，又不会造成经济和能量上浪费。 (2) 最小辐照时间Tmax。实际上，辐照时间t与辐照剂 量D是相关的，当D一定，光源强度I一定，t也就是定值。但实验表明，当辐照时间小于3S，尽管辐照剂量很大，水层很薄，其灭活效果并不很好。这也说明紫外线辐照微生物使其DNA和RNA完全损伤需要一定时间，否则轻微损伤会导致复活。在考虑到1.5倍安全系数的基础上，将最小辐照时间Tmax定为5s是合理和可靠的。 (3) 最 大水层厚度Hmax水层厚度Hmax确定原则有两条:一是要保证灭活效果，从理论上分析，只要满足D值就可以保证灭活效果，但实际上当辐照强度小到一定值后，尽管可通过增加辐照时间的途径来满足D值，但实际的灭活效果也在下降。因此，只能通过实验的方法来确定。二是在总能耗一定的情况下，单位时间处理的水量最大。可通过求最大流量Qmax所对应的H值方法来确定。在本设计实验条件下，HEmax为6一8cm。因此将HEmax定为8cm, 3 进水水质条件的确定及说明 3.， 进水水质标准说明 进水水质条件确定的原则主要有两条:一是，要减少水对紫外线吸收;二是，保证出水水质满足生活饮用水标准要求。水的色度、浑浊度、铁和锰的含量均影响水对紫外线的吸收，因此要进行限制，其值主要满足生活饮用水标准规定。进水中的细菌和大肠杆菌的含量主要考虑消毒前的含量和消毒后应达到的效果。GB3838一88《地面水环境质量标准》和CJ3020 -95《生活饮用水水源标准》中规定作为集中生活饮用水水源的水体总大肠菌应小于10000个/L。但实际经过混凝、沉淀、过滤处理后一般大肠杆菌值都小于1000个/L。细菌都小于3000cfu/ml。按灭活率细菌为99%和大肠杆菌为99.9%计算，出水中的细菌总数为30cfu/mL大肠杆菌为l个/L，分别小于100cfu/mL和3个/L标准规定值。 3.2 进水水质条件 实验表明 ，进水水质影响水对紫外线吸收，因此对进水水质进行有效控制，可保证紫外线消毒器效果，见表2, 4 结构和部件基本技术要求 4.1 紫外线消毒器结构形式 结构 形 式 按水流状态采用封闭式;按紫外线光源位置为水下式，水下式灯管外面必须用石英套管将水与灯管隔开。 4.2 对紫外线消毒器封闭压力式筒体要求 封闭压力式筒体必须采用不锈钢和铝镁合金，并且内表面要做抛光处理，以增强对紫外线光源的反射能力，提高紫外线光源的有效利用率。 4.3 对石英套管的要求 要采用纯度较高的石英套管，紫外线透过率要大于80%，并能长期承受0.45 MPa以上的工作压力。 4.4 对紫外线光源的要求 应采用直管形石英紫外线低压汞灯。其技术要求应符合YY/Tl060 -94《直管形石英紫外线低压汞消毒灯》的规定。当辐照强度低于出厂标准值的70%时应视为失效光源。 5 结语 民用建筑中紫外线用于饮用水消毒，具有安全、可靠、高效和经济等特点。对于不要求有持续消毒能力的用水终端是一种很有竞争力的消毒方法。设计开发紫外线消毒器，作为民用建筑生活饮用水二次消毒方法，对紫外线消毒器工艺技术和运行管理等方面存在的问题，做深人研究与开发，进一步达到推广应用的目的，将为解决居住区民用建筑饮用水二次污染问题提供一种有效的技术措施。

1.氯消毒 　　氯与水反应时，一般产生“歧化反应”，生成次氯酸（HOCL）和盐酸（HCL），其反应方程式为： 　　氯的灭菌作用主要是次氯酸，因为它是体积很小的中性分子，能扩散到带有负电荷的细菌表面，具有较强的渗透力，能穿透细胞壁进入细菌内部。氯对细菌的作用是破坏其酶系统，导致细菌死亡。而氯对病毒的作用，主要是对核酸破坏的致死性作用。 　　自从二十世纪初，氯化法就广泛地应用于水消毒工艺。目前，氯化法消毒仍是应用最广的化学消毒方法，其主要特点是：(1) 处理水量较大时，单位水体的处理费用较低；(2) 水体氯消毒后能长时间地保持一定数量的余氯，从而具有持续消毒能力；(3) 氯消毒历史较长，经验较多，是一种比较成熟的消毒方法。 　　但是自从1974年陆克和伯勒分别在荷兰与美国的城市自来水中检出了氯仿等三卤甲烷(THMs)有机物，1976年美国国家癌肿研究所通过对大鼠和小鼠进行口服氯仿实验确定其为致癌物质，人们发现饮用水氯消毒后，水中含有具有致畸、致癌、致突变的THMs等有害消毒副产物[1]。随着对THMs危害性研究的深入，引起了对其它消毒副产物的研究。至今已知的消毒副产物已经有500种以上，但是绝大多数的浓度只有微克/升(μg/L)级，且许多消毒副产物未作进一步的研究。在大量的消毒副产物中，目前集中研究的只有三卤甲烷、卤乙酸、卤乙腈、卤代酮、卤代醛、卤代酚等20余种，其中对于THMs的致癌性已有共识，其它大部分具有一般毒性，部分具有致突性。THMs等卤化有机物的产生主要是水体中的有机物与氯作用的结果，而城市生活污水中含有大量的有机物，经氯消毒后，会生成卤化有机物等消毒副产物，随污水进入地面水体，污染水源，并对鱼类等水生生物产生毒害作用。 　　为了避免有害消毒副产物的产生，采取的主要途径有：(1) 预处理去除三卤甲烷前驱物(主要是富里酸和腐殖酸)；(2) 采用代用消毒剂或消毒方法，近年来对用臭氧、二氧化氯和氯胺代替氯为消毒剂进行了大量的研究。 2. 臭氧消毒 　　臭氧是强氧化剂，臭氧化和氯化一样，既起消毒的作用，也起氧化作用，但是臭氧的消毒能力和氧化性都比氯强，能氧化水中的有机物，并能杀死病毒、芽孢及细菌。臭氧都是在现场用空气或纯氧通过臭氧发生器制取，产率分别为1%-3%和2%-6%。 　　臭氧作为消毒剂的历史几乎和氯一样长，1906年法国尼斯的水厂首次使用臭氧对饮用水进行消毒，美国的工程师于20世纪70年代初开始用臭氧代替氯消毒污水。根据目前的研究可以发现：(1) 臭氧消毒反应迅速，杀菌效率高，同时能有效地去除水中残留有机物、色、嗅、味等，受PH值、温度的影响很小。(2) 臭氧能够减少水中THMs等卤代烷类消毒副产物的生成量。(3) 臭氧消毒可以降低水中总有机卤化物的浓度。 　　虽然臭氧消毒本身不产生卤代烷和总有机卤，但是生成的其他消毒副产物如醛、酮、醇等若经氯化，会产生三卤甲烷。据报道，在世界各种水体中已检测出的有机化合物共有2221种。臭氧能和多种有机物反应，生成一系列中间产物，大体可分为有机副产物和无机副产物两类[2]。有机副产物以甲醛为代表，有报道说甲醛是致癌物质。最受关注的无机副产物是溴酸根，国际癌研究部门(IARC)将溴酸根分类为致癌性2B，即可能致癌物。因为臭氧在水中的溶解度极小，且易分解、稳定性差，几乎没有残余消毒能力，所以普遍将臭氧与其它消毒剂联合使用作为控制THMs等有害消毒副产物的优选方法。据1982年的报道，全世界采用臭氧化处理的水厂在1100座以上，其中用臭氧做唯一消毒剂的，除欧洲有少数外，美国和加拿大仅各有一座，其它都辅以氯或氯胺消毒，以保证水中的剩余消毒剂。另外由于臭氧稳定性差容易分解为氧气，故不能瓶装贮存和运输，必须现场制备及时使用，设备投资大，电耗大，成本较高；运行管理比较复杂。 3. 二氧化氯消毒 　　二氧化氯也是一种强氧化剂，其氧化能力是氯的25倍，消毒能力仅次于臭氧，高于氯。1944年，美国的尼亚加拉大瀑布水厂为消除藻类繁殖所产生的气味，率先采用二氧化氯消毒饮用水获得成功。二十世纪七十年代逐渐作为常用消毒剂，欧美许多国家将二氧化氯用于各种水处理。试验表明，二氧化氯在控制THMs的形成和减少总有机卤方面，与氯相比具有优越性，二氧化氯与水中的腐殖酸和富里酸等腐殖质都不会生成THMs，即使在饮水消毒过程中，投加少量的二氧化氯，也能有效地抑制THMs的生成。二氧化氯是广谱型消毒剂，对水中的病原微生物包括病毒、芽孢、真菌、致病菌及肉毒杆菌均有很高的灭活效果，有剩余消毒能力，二氧化氯对孢子和病毒的灭活作用均比氯有效，并且在高PH值与含氨的水中灭菌效果不受影响。另外，二氧化氯去除水中的色度、嗅、味的能力也较强。

　　制备二氧化氯的起始原料有氯酸钠和亚氯酸钠，具体选用取决于二氧化氯的使用量。在水处理领域，二氧化氯的使用量一般不大，一般都由亚氯酸钠与氯反应制备，其反应式为： 　　因亚氯酸钠不能贮存，必须现场制取及时使用，且亚氯酸钠价格昂贵，成本较高。当反应不完全时，自由性氯同样会与有机物反应，有可能生成THMs。加入到水中的二氧化氯有50～70%转变为ClO2-和ClO3-，很多实验表明ClO2-和ClO3-对红细胞有损害[3]，可引起高铁血红蛋白血症，对碘的吸收代谢有干扰，还会使血液胆固醇升高。 4. 氯胺消毒 　　氯胺消毒比氯消毒有以下三个优点[4]：(1) 减少了消毒过程中THMs的产量；(2) 可以维持较长时间，能有效地控制水中残余细菌繁殖；(3) 避免游离性余氯过高时产生的臭味。氯胺消毒一般是先加氨，充分混合后再加氯。若先加氯后加氨，则难以控制产生THMs的浓度。另外，如果加氯很久后才加氨，就会变成以自由性余氯为主要消毒剂，氯胺为辅助消毒剂的情况。氯胺消毒的缺点是：需要较长的接触时间；由于需加氨从而使操作复杂。氯胺的杀菌效果差，不宜单独作为饮用水的消毒剂使用。但若将其与氯结合使用，既可以保证消毒效果，又可以减少三卤甲烷的产生，且可以在延长配水管网中的作用时间。 　　上述水处理中常用的四种消毒剂中，臭氧的杀菌能力最高，但是臭氧本身极易分解，消毒无持久性；二氧化氯既有相当强的杀菌能力，又具有相当好的持久性；氯对细菌有很强的灭活能力，但对病毒的灭活能力差，对芽孢无灭活能力；氯胺虽然持久性最强，但杀菌作用不如氯，一般不作单一的消毒剂。研究表明：在PH6～9时，四种消毒剂灭活效率的优先次序为：臭氧>二氧化氯>氯>氯胺；而稳定性的优先次序则为：氯胺>二氧化氯>氯>臭氧。 5. 紫外线消毒 　　虽然传统的化学消毒方法在给水和污水处理中被普遍采用，但是由于向水中投加化学消毒剂或多或少会产生有害的消毒副产物，广大水处理界的人士把目光集中到紫外线消毒法上。 　　根据生物效应的不同，将紫外线按照波长划分为四个部分[5]：A波段(UV—A)，又称为黑斑效应紫外线，波长范围为400nm~320nm；B波段(UV—B)，又称为红斑效应紫外线，波长范围为320nm~275nm；C波段(UV—C)，又称为灭菌紫外线，波长范围为275nm~200nm；D波段(UV—D)，又称为真空紫外线，波长范围为200nm~10nm。水消毒主要采用的是C波段紫外线，即C波段紫外线会使细菌、病毒、芽孢以及其它病原菌的DNA丧失活性，从而破坏它们的复制和传播疾病的能力。 　　大量的研究和实验证明，紫外线对水的消毒灭菌主要是通过紫外线对微生物的辐射，生物体内的核酸吸收了紫外线的光能，损伤和破坏了核酸的功能使微生物致死，从而达到消毒的目的。生命科学揭示了核酸是一切生命体的最基本物质和生命基础。核酸是一种生物高分子化合物，是由许多个不同的核苷酸通过磷酸二脂键连接而成。核酸根据组成的不同，分为核糖核酸(RNA)和脱氧核糖核酸(DNA)两大类，其共同点是由磷酸二酯键按嘌呤与嘧啶碱基配对的原则而连接起来的多核苷酸链。核酸存在于一切生物的细胞内，对生物的新陈代谢、遗传、变异等生命过程起着决定性作用。微生物受到了紫外线辐射，吸收了紫外线的能量，实际是核酸吸收了紫外线的能量。DNA和RNA对紫外线的吸收光谱范围为240nm~280nm，对波长260nm的吸收达到最大值。紫外线能够改变DNA和RNA中的含氮杂环，以导致形成新的键结分子。紫外线对核酸的作用可导致键和链的断裂、股间交联和形成光化产物等[6]。二聚体的形成破坏了嘧啶与嘌呤的正常配对，改变了DNA 的生物学活性，使微生物自身不能复制，这就是微生物最重要的紫外线损伤，也是致死性损伤。大量研究证实，嘧啶二聚体的增加与细菌死亡率有直接的正比关系。 　　紫外线一般由传统的低压汞灯制取，但是现在也有一些地方使用高强度低压汞灯和中压汞灯，对于脉冲紫外灯也有大量的研究文献。不论哪一种紫外灯都是基于相同的物理现象，由荧光灯内汞等离子区放电时释放出电磁射线。 　　紫外线消毒法由自身的工艺原理决定其与化学消毒法相比具有如下缺点：紫外线的灭菌作用只在其辐照期间有效，所以被处理的水一旦离开消毒器就不具有残余的消毒能力，容易遭受二次污染，并且既使一个细菌未被灭活而进入后续系统，就无法阻止其粘附在下游管道表面并繁衍后代；只有吸收紫外线的微生物才会被灭活，因此对于悬浮固体很多水质较差的水例如污水，由于悬浮固体可以庇护微生物使其免遭伤害，消毒效果很难保证；细菌细胞在紫外线消毒器中并没有被去除，而是被转变为发热原，被杀死的微生物和其它污染物一道成为生存下来的细菌的食物。但是紫外线消毒法同时具有很多化学法无法替代的优点：在一些产业中例如水产养殖和食品工业等，不需要化学消毒剂的持续性，否则会由于化学药剂的影响造成水生物死亡﹑食品中产生嗅味等副作用，况且氯化消毒会形成三卤甲烷等有害的消毒副产物；在一些生物技术例如发酵中，需要对水进行消毒后接种工艺需要的菌种，这样持续性的消毒效果显然是不需要的；在循环水系统中，经常使用氯消毒会造成腐蚀问题，例如游泳池，还有在石油开采的地下水回灌中，如果采用化学药剂消毒，细菌容易产生抗药性而在土壤中继续繁殖从而堵塞地层，形成二次污染；消毒速度快﹑效率高﹑占地面积小；设备操作简单，便于运行管理和实现自动化等，近年来用于水处理的紫外线消毒设备逐渐得到广泛的应用。

目前国外对紫外线消毒的研究和应用较多，并且有很多污水厂将原有的氯化消毒改造成紫外线消毒。国内研究﹑生产和应用紫外线消毒器者为数尚少。沈阳建筑工程学院的傅金祥教授带领的课题组[5]﹑天津大学的顾平等人[7]对紫外线消毒给水污水进行了实验研究。多元水环保技术产业(中国)有限公司和福建新大陆等厂商研制生产紫外线消毒器，并有一定的应用。烟台市套子湾污水处理厂和上海闵行水质净化厂采用了紫外线消毒工艺，分别对工业回用水和排入黄浦江的污水进行消毒。 6. 结论 　　化学消毒方法固然在目前的水处理领域占有重要的地位，但是随着人们对水质标准要求的提高和消毒副产物研究的不断深入，以及紫外线消毒机理的深入揭示﹑紫外线技术的不断发展以及消毒装置在设计上的日益完善，紫外线消毒法有望成为代替传统的化学消毒法的主要物理消毒方法之一。

活性炭相结合。整套系统由四台小型反应器组合而成，每一个反应器均配有手动清洗装置，防止消毒效果受到石英套管结垢的干扰。经过博生紫外线消毒系统处理的自来水厂，可以达到直饮水标准，为当地居民每天都在使用。 　　图二：荷兰鹿特丹自来水厂紫外线消毒系统（1983） 　　 　　德国Essen自来水厂 　　位于德国中部的Essen自来水厂，日处理量20万立方米。系统采用单一紫外线消毒工艺，整套系统由四台大管径反应器并联组合而成，由于水源水质较高，整套设备没有配套石英套管的清洗系统。经过博生紫外线消毒系统处理的自来水厂，可以达到直饮水标准，并满足当地DVGW认证标准。 　　图三：德国Essen自来水厂紫外线消毒系统 　　 　　法国巴黎自来水厂 　　法国首都的巴黎自来水厂，日处理量18万立方米。系统采用单一紫外线消毒工艺，整套系统由五台反应器并联组合而成，水源水质硬度较高，整套设备配套自动清洗系统，石英套管的清洗系统，防止消毒效果受到石英套管结垢的干扰。经过博生紫外线消毒系统处理的自来水厂，可以达到直饮水标准。图四：法国巴黎自来水厂紫外线消毒系统。 　　小结 　　紫外线消毒技术开始逐渐的取代或半取代传统的化学消毒方法，除了投资和运行成本上占优势外，还有以下的特点：（1）属于物理消毒方法，在确保消毒效果的同时，不伴生有毒有害的消毒副产物；（2）对于一些化学消毒方法无效的微生物，紫外线具有高效的杀菌效率；（3）占地面积小，系统结构紧凑，潜在风险小，确保操作人员安全。随着人们生活水水平的进一步提高，健康意识的加强，紫外线消毒技术在饮用水中的应用会越来越普遍，这同时也能促进紫外线技术的进一步发展和产品的革新。 　　参考文献

我是一个佛教信仰者,我对事物的认识是这样的,任何是事物没有绝对的是,也不能绝对的否,对于紫外线有他的优点,自然也会有缺点,毛主席说过,没有完人,自然也没有完美的设备,完美的技术,事物是有多面性的. 就你所提到的紫外线的缺点我有补充的认识: 灯管容易坏-----------------------灯管是好材,不是坏,是消耗,只要正常的清洗减少人为的"损坏",就不是容易坏,同时在国家标准中对寿命有要求的. 横装灯管维修不方便-----------这个要看怎么对比,同时与维修的频率和不同质量的设备有关,相比在水下的污水设备来讲,她应该是最方便的,另如果垂直的安装则要求生化和二沉池效果更好,同时管理要很严格,就目前国内污水厂的现状而言,还有一定的差距 运行成本高,处理效果不理想---------运行成本高,是多少?要有数字才有说服力,而且不同的厂家的设备运行成本应该有一定的差别,我想紫外线肯定会比臭氧运行成本要便宜一些.效果的问题关键看紫外线设备的安装设计,更重要的是看紫外线的清洗方式,清洗的问题是紫外线技术的核心,国家标准有介绍. 关于中水回用用臭氧还是很理想的,值得推广 但事物有多面性, 消毒的目的是为了杀菌,杀有害的菌,有些菌工程上必须用UV才能有效.而有些又必须要用臭氧 我始终认为用辨证的观点去看事物才能推动事物的前进,欢迎大家共同讨论学习.

供货范围: 应负责紫外消毒系统全套设备的供货、安装、检验和调试。包括紫外线灯管组、配电箱、控制系统等，以及其它保证紫外线消毒系统安全运行所必须的附件。 紫外消毒系统详细配置及材质要求: 1）紫外灯排架组件 每一个紫外灯排架组件包括紫外灯管、套管、机械自动清洗装置； 每根紫外灯管内置在一根单独的石英套管内，套管的一端为闭口端，另一端由灯管密封结构（橡胶机械密封结构）密封； 石英套管的封口端通过O型圈固定在边框内，并且后部被顶住密封，石英套管不与框架上任何钢体接触，自动清洗时石英套管不会脱出； 石英套管的两端无伸出紫外灯管排架的框架两边的钢结构部分； 紫外灯管排架应从设计上考虑到工厂的操作人员方便更换灯管和石英套管、操作安装以及维修方便； 每个紫外灯管排架组件达到IP68密封等级； 所有与污水相接触的焊接金属元件均为316L不锈钢； 机械自动清洗结构固定在紫外灯管排架的框架内。 2）紫外灯管(进口) 灯管为低压高强汞灯，其额定功率为320W； 单根低压高强灯管253.7nm紫外输出不得低于100W； 灯管灯丝采用特制合金钨丝，高熔点，沸点，不易蒸发，紫外灯管在自控模式下运行时保证至少12,000小时寿命以上； 电路联接部分在灯管一端； 紫外灯管为不产臭氧类灯管； 3）灯管端部密封和灯座 紫外消毒系统排架水下石英套管由316L不锈钢螺帽和紧压式O型圈与排架上钢套接口组成密封，并防止套管和钢体直接接触； 排架上石英套管螺帽具有滚花面以供紧固时手握，这个套管螺帽安装或卸下时不需任何工具； 灯管由一个PVC模铸灯座固定并具备双层密封； 灯管、套管和排架间有二级密封硅橡胶机构，以防灯套管破裂漏水进入排架，影响其它灯管工作； 灯座里面的第二级密封将灯与紫外排架及其它灯管封闭隔离开来； 在石英套管发生破裂时，灯座上的双层密封能阻止水气进入灯管排架的框架和侵袭与其他灯管的线路联接； 灯座具备防紫外的PVC铸模垫避免石英套管与钢管接触。 4）石英套管（进口） 石英套管壁厚度为1.5mm； 石英套管的紫外透光率不低于90%； 石英套管一端应为圆顶形封口端。 5）紫外灯管排架框架 紫外灯管排架的框架为316L不锈钢，并可无需固定地安装悬吊在水渠中污水上方，不需拴紧而固定所有紫外模块； 紫外灯管排架的框架必须紧密排列成矩阵结构以提供最佳灯管排列； 紫外灯管排架的框架设计有一个遮光装置，防止紫外线泄露至水渠外。 6）水位控制系统 水位控制系统采用无动力自流式溢流堰，不需要任何外部动力（电能等）； 该溢流堰的结构（详见后附的系统平面布置图）保证：在零流量时将保持一个最低水位，并且该最低水位仍高于灯管所处位置；在峰值流量时将保持一个最小的水位变化增量，水位的增加量不超过5 cm； 采用堰上部溢流方式，所以系统水头损失较小； 溢流堰材质：304不锈钢。 7）紫外灯源电路部分 紫外灯管排架以每一排架为一配电系统。包括一配电系统和一电子监控系统以及防水接头； 由电子监控系统传输信号至配电系统，控制配电系统将电力输入至模块中的每一排架； 8）电子镇流器柜 镇流器设计为由微机处理器控制的高功率因素电子镇流器，功率因素0.98； 最高环境温度：60℃； 若遇到任何一支紫外灯管失灵，电子镇流器会自行再启动两次； 电子镇流器由微处理器控制，每个电子镇流器独立控制1支紫外光灯管，提 供每支紫外光灯的工作状况并且把信息输送到控制系统的数据采集电路板，电子镇流器内部微处理器可根据这些外部信号调整镇流器输出功率，以正比于输入控制信号的强度输出紫外光，使紫外光投放量可以在50%至100%范围内自动作线性无级调整，实现调节紫外光灯供电量以维持足够强度之灭菌能力及最合适之用电量； 9）中央控制部分 最高环境温度：40℃； 电源（3/N/PE）：380V/450V，50/60Hz； PLC的标准配置是采用国际名牌产品； 系统所用的电子、电气元器件均为进口产品； 中央控制包含可编程序控制系统，实现数据采集和控制； 有以下工作状态在人机界系统中：每一支紫外光灭菌灯开熄情况（ON/OFF）；每一紫外光灯管的总运行时间（小时）；每一紫外光灯组运行/停止； 柜内的工作温度、电压、电流； 系统故障报警，紧急关机系统； 整个系统紫外光强度变化； 中央控制柜提供网络接口； 柜体尺寸：长×宽×高=1000×600×1700mm； 防护等级：不低于IP65。 10）气动控制部分 接受人机界面的控制设置；可以手动式自动控制；自动清洗频率可以任意设定；该部分已并入接线电箱内。 11）供电箱 本系统最大额定功率不超过23kw，采用380V，3相4线。 12）接线电箱 接受中央控制柜输送给每个灯源模块的电源。传输排架内光强探头检测信号传输送至中央控制柜； 箱体材质：304不锈钢； 箱体尺寸：长×宽×高=1000×600×300mm； 保护等级：不低于IP65。 13）气动系统 提供一个供给自动清洗系统所需动力的气动系统的所有部件； 该系统包括压缩机、气罐、配气系统、气缸以及其它气动传动组件对石英套管进行清洗。 14）机械自动清洗系统 具有在线清洗的功能，能在紫外线消毒系统运行时对灯套管表面进行清洗，不影响消毒效果；

原帖由 mengyan197206 于 2009-9-18 09:38 发表

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饮用水紫外线消毒一实施安全消毒的重要技术选择 郄燕秋1 朱晓辉1 吕东明2刘文君3 (1北京市市政工程设计研究总院，北京100082；2加拿大TROJAN公司，多伦多N5、MW； 3清华大学环境科学与工程系，北京lo0084) 摘要围 ...

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