城市污水处理厂紫外线消毒系统设计要点.docx

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1、介绍了紫外线消毒原理、紫外线消毒系统的主要类型、紫外线消毒系统的主要设计参数和选用依据.内容涉及紫外线设备独立第三方认证、紫外生物验定剂量、灯管老化系数和套管结垢系数的概念介绍。并对紫外线技术在中国国内的应用前景作了介绍。关键词：独立第三方认证；生物验定剂量；老化系数；结垢系数。三、市政污水紫外线消毒系统的Ifl成：当前，对于紫外污水消港系统，明渠式模块化的设计指导理念已经被国际工程界广泛认可和接受。明渠式紫外线消毒系统是将若干独立的紫外模块安置在开放式的明渠中,水流里重力流经消毒装置。可干腌插入或取出紫外灯模块进行维护和检修。对于标准配置的市政污水紫外线消毒系统，除混凝土渠道外般包括以下组成

2、部分：紫外线消毒模块组、配电中心、系统限制中心、清洗装置、紫外光强探头、低水位探头、水位限制装置.1 .蒙外线消毒模块组紫外线消毒模块组是紫外线消毒系统的主要部分之一，它包括了紫外模块和模块支架：紫外模块又包括了紫外灯、灯管套管、遮光板和镇流器：2 .配电中心配电中心是整个紫外线消毒系统的供配电系统，从外部引进的主供电电源，在这里会被支配到各个不同的用电点，供整个紫外线消毒系统的运行和监测运用。3 .系统限制中心系统限制中心是整个紫外线消毒系统的中枢限制系统，整个紫外系统的各项运行参数都可通过系统限制中心传输到厂区限制中心。系统限制中心也可接受从污水厂的SCADA传输来的指令，依据相应指令的要

3、求调整紫外线消毒系统的运行状态，包括系统的启闭。4 .套管清洗装Jt套管清洗是保证持续消毒效果的重要元来之一。套管清洗方式可分成：类：人工清洗、在线纯机械清洗和在线机械加化学清洗。城市污水处理厂紫外线消毒系统设计要点福禄克测试仪器(上海)有限公司200070冯爱山摘要:紫外线消毒技术是利用紫外光照射水中的微生物,通过紫外光对微生物的灭活对水进行消毒.本文详细一、紫外线消毒原理：紫外线消毒是利用紫外线对微生物的灭活机理来达到净化水质的目的。紫外线是指波长为100纳米到400纳米之间的电磁波，紫外光为不行见光。依据波长不同，又可细分为紫外A(315400加)、紫外B(280-3I5nm).紫外C(

4、200-280nm)和紫外D(IOO20Onln)。能够高效率地毁坏生物体DNA结构，达到杀曲消毒效果的是紫外Co这是因为紫外C能被微牛物的遗传物质DNA、RNA很好的吸取，当微生物内的DNA和心A吸取了足够的紫外能量后，其内部的核酸链(喘咤)被打断并重新排列形成胸腺喘唳二聚体，阻挡了DNA、RNA的复制，而使微生物失去活性无法进行自身的豆制再生.这就是紫外线的消毒原理一灭活原理。在紫外线消毒过程中不须要投加任何化学药剂,所以紫外线消毒是种高效的环境友好型的消崩方式.I若人们对化学消毒副产物的认知程度越来越高，以及对大规模氯消毒危宙的认知面越来越广泛，使紫外线消毒技术越来越被人们所重视和推崇。

5、该技术在国外大规模的应用的时间己有30多年的历史，目前全球正在运用紫外线消毒的市政水处理厂的数量己经超过了9000家，同时，在国外的供水领域，紫外技术的应用也越来越广泛，目前全球最大的紫外线消毒项目的日处理量已经达到了832万吨.国外紫外线技术在市政水消毒上的应用已经特殊成熟.从以上介绍可知，紫外线消毒技术是一种环境友好型的消毒技术，在污水消毒过程中无须投加化学药剂即可达到志向的消毒效果，避开了化学消毒方法对环境和人类的危宙。二、紫外污水消毒系统的主要类型：目前，依据紫外灯管的类型，可将紫外污水消毒系统归结为：低压灯紫外系统、低压高强灯紫外系统和中压灯紫外系统。低压灯紫外线消毒系统的单支灯管的

6、功率和紫外输出能都很低，其单支灯管的功率一般小于100瓦，单支灯管的紫外能输出一般在3560瓦左右。因处理单位污水量所须要的紫外灯管数量多，所以该类系统适合用于小型的污水处理厂。低压高强灯紫外线消毒系统的单支灯管的功率和紫外输出能都较高，单支灯管功率一般小于1000瓦，单支灯管的紫外能的输出般在IOO-500瓦左右，因处理单位污水量所须要的紫外灯管数量较少,所以该类系统适合用于中大型的污水处理厂。中压灯紫外线消毒系统的单支灯管的功率和紫外输出能都很高，单支灯管的功率般都在1千瓦以上，有的甚至达到几十个千瓦。单支灯管的紫外能的输出殷在400瓦以上，闪处理单位污水量所须要的紫外灯管数量很少，JI灯

7、管输出的紫外光强度很大，所以该类系统适合用于超大型的污水处理厂和低质污水处理厂。(2)溢流堪;为上部溢流排水，占地面枳大，简洁在渠道底部造成沉枳，影响消毒效果。使其应用范围受到限制。(3)马达堰门：为滞后型限制方式，当水位产生波动后，马达堰门才会依据水位探头监测到的信号进行开启角度的调整，简洁影响消毒效果.且马达堰门的电控接点多，致使设备潜在的故障点增多。所以应用不广泛。四、紫外线消毒系统的设计量外线消毒系统的设计可分三个步骤进行，确定设计参数、确定紫外线消毒剂量和量外线消毒设备的选取：1、设计套数的确定影响紫外线消毒效果、规模和运行费用的水质参数主要有：(1)峰值处理流量是指设计的紫外线消毒

8、系统，在其它各顼设计参数都已确定后，所能处理的最大水量。这是确定紫外设备规模的重要的参数之一。(2)平均处理流*是指污水处理厂每日平均的处理水量，这一参数是核算紫外运行费用的重要参数之一。(3)处理水所含工业废水的比例和成分工业废水中的有些成份对紫外线在水中的传播有很大的影响，这也是影响紫外设省规模的重要参数之一。(4)污水中的悬浮物CreS)污水中悬浮物的多少和颗粒直径的大小,干脆确定了处理水所能达到的消毒指标极限。这是因为污水中的悬浮物会对微生物起到爱惜和屏蔽的作用，使紫外光无法有效的照射到微生物上，从而影响消毒效果.这也是个影响紫外设备规模的参数。(5)污水紫外透光率253.7n(UVT

9、)紫外透光率是指波长为253.7nm的紫外线在通过ICm比色皿水样后，未被吸取的紫外线和输出总紫外线之比。用百分数表示。紫外穿透率的凹凸干脆确定了紫外能在污水中传播的效率。这也是一个影响紫外设备规模的重要参数。(6)出水洎毒指标是为限制水污染物的排放，防治水质污染，爱惜水资源的合理利用，由国家或各地方政府依据国家和地（1）人工清洗就是将灯管模块从渠道中取出，对灯管进行人工擦洗或非在线的机械加化学清洗：（2）在线纯机械清洗就是用清洗环来回刮擦套管表面，刮除套管表面的污垢，处理效果不佳，只能是延援人工清洗的周期，最终仍须耍定期进行人工清洗：（3）在线机械加化学清洗是种全自动的在线机械清洗和化学清洗

10、同时进行的清洗系统，在套管清洗过程中其真正免除了人工的参和，同时也保证了污水中的微生物可稔定的接受到紫外能。清洗环密封专利技术的应用,使化学清洗剂的投加量削减到了10%L污水左右，避开了二次污染的可能。在线清洗系统包括清洗驱动装置（液压或气压）、模块上的驱动装置和清洗装置等部分。5 .紫外光强探头用来监测紫外模块组内的平均紫外光强度。反映紫外灯模块的工作状态。6 .低水位探头是用来爱惜紫外灯管，避开紫外灯管因暴露在空气中干烧而损坏的装置。当渠道内的水位因某些缘由低于设定水位时，低水位探头会发出限制信号，关闭全部的紫外灯管避开其因干烧而损坏。7 .水位限制装置是用来维持紫外线消毒渠道内的水位相对

11、恒定的排水装置，柒道内液位的稳定是保证紫外线消毒效果的重要因素之一.目前在紫外线消毒系统上常用的有.种水位限制装置：（1）自动排水拍门：该自动排水拍门为重力平衡预感应式，下出水，可很好的限制渠道内的消毒水位，避开因流显波动产生的液位的过低或过高,造成灯管的损坏或影响消毒效果。应用广泛。=消毒目标剂量灯管老化系数灯管结垢系数从以上灯管老化系数和套管结垢系数的定义我们可知，灯管老化系数和结垢系数确定是小于1的。所以我们所要选择的紫外系统输出的紫外剂量确定要比目标剂量要高，才能保证持续、稳定的消毒效果.3.紫外线消毒设务的选取在各项水质参数确定后，我们就可依据出水消毒指标要求确定目标消毒剂量,然后再

12、用老化系数和结垢系数进行修正，修正后的剂量就是我们要选择的紫外设备须要输出的有效剂量一生物验定剂量生物验定剂量；是指该型号的紫外线消毒系统在各种实际运行条件下，通过试验的方法，获得试验数据,依据这些数据绘制出该设备的性能曲线，来指导该型紫外设备的设计。因整个测试过程和设备性能曲线都是由紫外行业的权或认证机构执行和出具的，所以我们又叫它权威独立第三方认证.依据这一认证，我们可以特殊便利的从系统性能曲线上查出须要选用的紫外线消毒系统在相应参数卜所能输出的紫外剂量，简化了设计过程，确保了消毒性能，保障了公众平安。生物验定剂量验证法已经成为美国环保署、NWRl及DVG*等国际权威机构的指定紫外设备认证

13、方法。五、紫外技术的应用前景紫外线消毒工艺以其高效，环保和广普的杀菌特性而备受工程界的瞩Fu而化学消毒副产物的不断被发觉，特殊是在饮用水处理上被广泛运用的氯消毒剂的毒副产物的发觉，大大推动了紫外水处理技术在饮用水处理领域的探讨，1998年在美国有探讨表明-紫外线可有效限制抗氯性的隐抱子虫等原生动物污染饮用水，这一发觉，使紫外线消毒技术在市政自来水厂大规模应用奠定了基础。而随着人们对饮用水的水质平安要求越来越高，水体内那些难以被生物降解的微限污染物的处理起先受到人们的关注，紫外线的高级氧化技术为这领域的应用供应了广袤的想象空间。结怆总之，一套性能牢靠的紫外线消毒系统的设计，应是依据生物验定剂量验

14、证的方法完成的。要保持紫外线消毒系统能持续稳定的达到消毒标准，必需要选用经过权威机构认证的老化系数和结垢系数或默认值对设备的紫外输出剂量进行修正。在保证消毒效果的同时还应当关注紫外线消毒系统的优化设计，即紫外线消毒系统的效率。套既能保证消毒效果，又管理便利、运行费用低的紫外线消毒设备才是一套真正好用的设备。方相关标准而制定的污水排放的生物学限值，一般以粪大肠菌群数或总大肠菌群数表示.(7)允许水头损失是指整个紫外线消毒系统正常运行所须要消耗的水头损失。2.紫外线消毒剂量的确定(1)消毒目标剂量的确定紫外线剂量是指单位面积上所接收到的紫外线的能量，它是紫外光强和接触时间的乘积，常用单位为mjcm

15、.公式为：紫外剂量(mj02)=紫外光强Gnwcm2)X停留时间(See)要想达到志向的消毒效果，就必需依据要达到的消毒标准，确定所须要的紫外剂量，我们又叫它目标剂量。在中华人民共和国国家标准城市给排水紫外线消毒设备3(GB/T-19837-2005)中已明确规定了污水处理厂的各消毒标准所对应的有效紫外线消库剂量需求，详细如卜.：为保证达到GB18918-2002中所要求的卫生学指标的二级标准和一级标准的B标准，紫外线的有效剂量一即目标剂量应不低于15mJc为保证达到GB18918-2002中所要求的卫生学指标的级标准的A标准，紫外线的仃效剂量一即目标剂量应不低于20mJc:(2)紫外线消毒修

16、正剂量一设备生物改定剂量在确定r紫外线消毒所须要的目标剂量后，我们在选择紫外设备进行工程化应用时，还要考虑两个影响因素，灯管老化和套管结垢对设备紫外输出剂量的影响.这是因为这两个因素干脆影响r紫外光的输出和传描，这就让我们引入了两个修正系数，灯管的老化系数和套管的结垢系数。所谓灯管老化系数是指紫外灯运行到寿命终点时的紫外线输出功率和新紫外灯的紫外线输出功率之比。依据国家标准规定，如厂家无独立第三方权威机构的认证，该系数应接受0.5做为默认修正值,如有独立第三方权威机构的认证,则运用认证值。所谓套管结垢系数是指运用中的紫外灯套管的紫外穿透率和干净套管的紫外穿透率之比。依据国家标准规定，如厂家无独立第三方