紫外线消毒的特点和选型通用原理-及侧重水处理

紫外线消毒的特点和选型（紫外通用部分+水处理部分）主要内容紫外线消毒的机理紫外线消毒的特点紫外线消毒系统的设计规范紫外线消毒设计参数和选型一、紫外线消毒机理简介和影响因素1、紫外线消毒机理简介紫外线是波长在200–400nm的电磁波，分为4个波段，其中具有杀菌消毒功能的紫外波段为200–300nm，即紫外C和紫外B中的部分。

伽马线X-射线紫外线UV红外线无线电波Violet可见光RedOpticalradiationX-射线真空UV短波UV(UV-C)中波UV(UV-B)长波UV(UV-A)可见光-710m100200280400800(m)(nm)10m-3宇宙光315紫外光破坏微生物病原体的遗传信息(DNA/RNA)使之不能复制繁殖紫外线消毒波谱2、影响紫外系统消毒性能及效率的水质因素1、进水中工业废水成分2、上游处理工艺及所用化学药剂3、来流紫外透光率4、悬浮物含量5、颗粒尺寸分布

1CM253.7nm253.7nm蒸馏水污废水TowT紫外透光率(%UVT)=TowT*100紫外灯悬浮物颗粒对紫外消毒的影响阴影散射完全穿透屏蔽3、影响紫外系统消毒性能及效率的消毒系统因素1、消毒器水动力学设计(最大程度利用紫外能提高消毒器效率及减小水压损失)2、灯管性能（包括老化系数）3、灯管排布4、灯管结垢系数5、镇流器性能紫外光强分布对比灰色:0~1绿色:1~2蓝色:2~3粉色:3~4黄色:4~5白色:>5二、常见消毒方式的比较和紫外线消毒的特点1、各种消毒方法比较方法优点缺点应用领域氯气（Cl2）

传统技术，比较成熟纯设备投资成本相对低具有余氯持续消毒作用

对贾第虫、隐孢子虫无效会产生消毒副产物（THMs）具致癌，致畸毒害作用氯气危险，不宜储运自来水和污水中传统的消毒方式二氧化氯（Cl02）

投放简单、方便副产物较少，不受pH影响

运行成本高不适合大水厂应用现场制备，存在安全隐患对小规模项目具有一定的针对性，如医院污水处理臭氧（O3）

有强氧化能力除臭、脱色、除铁、锰等

消毒投资较大，运行成本高产生臭化副产物一些自来水厂深度处理和一些工业用水紫外线（UV）

不产生任何消毒副产物对贾第虫、隐孢子虫效果好，具广谱性杀菌能力;

操作安全简易/运行成本低

对水体的悬浮物、色度等影响UVT的因素比较敏感无后续杀菌作用大型市政给排水项目和工业用水（如半导体、食品行业等）2、紫外线消毒的特点

物理消毒、无二次污染,对环境、生态和人类无害使用安全,无需储存、运输及使用任何有毒、腐蚀性化学物品所有消毒方法中运行成本最低运行、维护简单方便对微生物作用的广谱性与化学消毒相比,紫外消毒性能稳定不受环境条件(如温度和水中酸碱度变化)的影响紫外消毒一般只要1到15秒、而氯消毒则要15到120分钟才能达到同样效果开方式渠道、无需接触池所有设备均可在室外安装运行、无需房屋建筑占地面积最少不同消毒技术在市政污水的应用的变化趋势

2000年，我国内地第一套紫外线消毒装置(低压灯）在上海闵行污水处理厂安装应用。

2001年～2005年间，陆续有上海长桥、无锡新区、广州沥滘等60多座污水处理厂先后采购、安装、使用了紫外线消毒系统。

2005年3月，亚洲最大的紫外线消毒系统（40万m3/d)在杭州七格污水处理厂正式投入运行。

2005年7月15日，中华人民共和国国家标准《城市给排水紫外线消毒设备》正式发布。

2006年1月，建设部《室外排水设计规范》将紫外线技术作为污水消毒处理的优先设计技术。我国大陆地区紫外线消毒技术大事记《室外排水设计规范》GB50014-20066.13.3污水宜采用紫外线或二氧化氯消毒，也可用液氯消毒。三、紫外线消毒系统的设计规范

-《城市给排水紫外线消毒设备》（GB/T19837-2005）和《室外排水设计规范》（GB50014-2006)

紫外线消毒技术标准一、《城镇给水和污水紫外线消毒设备》标准（GB/T19857-2005），规定：城镇生活饮用水不小于40mJ/cm2；城镇污水不小于20mJ/cm2（一级A标准）；城镇污水不小于15mJ/cm2（一级B标准）；城镇污水不小于15mJ/cm2（二级标准）。二、《室外排水设计规范》标准（GB50014-2006），规定：二级处理的出水为15～22mJ/cm2；再生水为24～30mJ/cm2。

两种紫外剂量计算方法

（1）理论剂量计算,又称作UVDis剂量：

Dose=

（2）有效剂量计算,即消毒器的生物验定剂量：

Dose=紫外线消毒系统消毒性能是消毒器所能实现的有效紫外剂量，即由消毒器的生物验定剂量实验实际测得的紫外剂量而不是消毒器的理论计算剂量。

有效紫外剂量及主要影响因素

单根紫外灯处理流量

（最大流量/总紫外灯）紫外剂量(mJ/cm2)102030有效剂量曲线理论剂量曲线美国Dillon经验计算公式一、灯管数量设备灯管总数N=144二、平均每根灯管处理流量q

总处理流量

=130000m3/day(按峰值流量计)=90278（Lpm，即升/分钟）

q=90278/N=

626.93Lpm/根

三、计算有效紫外剂量

Dose=5320.2xq–0.9839

=9.4134(mWs/cm2)

修正50%透光率:9.4134x(0.50/0.65)2=?四、有效剂量修正

修正后剂量Dose老化

=DosexC老化

/PxC结垢

=

9.4134

x0.82/0.45x0.95=16.30(mWs/cm2)四、紫外线消毒设计参数、设备选型和典型案例分析项目信息表

项目编号：（办事处名称/序号）

项目负责人：

编制时间：2005年8月18日项目名称项目性质1市政污水处理工业废水医院废水海产养殖其他项目性质2

新建老厂改造项目进度资金来源投资预算设计单位负责人电话E-mail：传真地址设计参数A、平均流量：10万吨/天B、峰值系数：Ks=1.3C、出水TSS：20mg/LD、当地电价：0.65元/度E、紫外线吸光度：F、消毒指标：1000个FC/100mlG、处理工艺：A/A/B法H、零流量周期：2小时I、工业废水比例：1/5J、工业废水成份：设计推荐产品项目进展进度各种消毒紫外灯的特点常规低压灯

253.7nm（>90%)

灯管运行温度~40oC

单根灯管紫外能输出:~30–50W

对常规二级污水消毒一般每根灯管处理流量:~150吨/天，适用于小型污水处理厂低压高强灯

253.7nm（>90%)

灯管运行温度~100oC

单根灯