一、概述
開放式污水消毒技術(shù)系統(tǒng)采用的紫外C消毒技術(shù)，以特殊的工藝設(shè)計(jì)、高強(qiáng)度、長(zhǎng)壽命的紫外C燈管，性能可靠的電子鎮(zhèn)流器以及電控系統(tǒng)為基礎(chǔ)，利用紫外C波段(T254nm)紫外光對(duì)細(xì)菌、病毒等致病微生物具有殺滅能力，達(dá)到水凈化和消毒的目的。
因采用紫外C燈管及電控系統(tǒng)，紫外消毒系統(tǒng)的功率耗損大大低于傳統(tǒng)紫外消毒系統(tǒng)。在系統(tǒng)設(shè)計(jì)上，我公司設(shè)備人員充分考慮到紫外燈管在運(yùn)行期間內(nèi)光強(qiáng)的衰減和石英套管表面的沉積致使
光強(qiáng)前弱從而降低殺菌效率，因此，設(shè)計(jì)消毒系統(tǒng)使均留下有較大的余量，即使燈管的光強(qiáng)下降到額定值的60%，整個(gè)系統(tǒng)仍然可以爭(zhēng)產(chǎn)運(yùn)行。訖今為止，以其的*性在水消毒(特別是大水量污水消毒及回水用
水消毒)領(lǐng)域得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。
二、應(yīng)用范圍
適用于大、中、小型污水處理廠，景觀水、水產(chǎn)養(yǎng)殖、中水回用消毒及醫(yī)院污水消毒。
三、紫外線與其他常用消毒技術(shù)比較
四、紫外線的有效劑量
紫外線劑量(uws/cm2)=紫外線的有效輻射強(qiáng)度(uws/cm2)x被照射的時(shí)間(S)。
紫外線的有效劑量是決定系統(tǒng)能否完成殺菌消毒的關(guān)鍵，紫外線對(duì)不同的細(xì)菌病毒、芽孢、霉菌有不同殺滅效果。不同的菌種要達(dá)到等同的殺滅率，需要不同的紫外線劑量。
五、紫外線有效劑量檢測(cè)方法:生物驗(yàn)定法
生物驗(yàn)定是確定紫外線調(diào)度設(shè)備所能實(shí)現(xiàn)的紫外線有效劑量的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。生物驗(yàn)定是確定紫外線照射后微生物滅活程度，并將檢測(cè)結(jié)果與已知的該微生物的滅活程度，并將檢測(cè)結(jié)果與已知的該微生物的標(biāo)準(zhǔn)紫外線劑量一響應(yīng)曲線進(jìn)行比較，從而確定消毒設(shè)備所能實(shí)現(xiàn)的劑量，即為設(shè)備紫外線有效劑量。
六、明渠式紫外線消毒系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)
七、明渠式紫外線消毒系統(tǒng)設(shè)計(jì)特點(diǎn)
八、讓我們了解紫外線
我們都了解，便宜、方便的消毒殺菌方式是太陽(yáng)光，實(shí)際上，我們只是運(yùn)用太陽(yáng)光源中之紫外線作為殺菌工具。紫外線一直被人們普遍采用，因?yàn)樗坏奖恪⒈阋饲覠o(wú)殘留物，其惟一缺點(diǎn)是在良好的天氣環(huán)境下才能取得。
在1878年，Downee and Blunt已發(fā)現(xiàn)紫外線的殺菌能力，但當(dāng)時(shí)仍沒(méi)有產(chǎn)生紫外線的方法，故這一發(fā)現(xiàn)未能應(yīng)用。1901年，Cooper and Hewitt水銀電弧紫外線燈，但受制于當(dāng)時(shí)燈絲材料、真空技術(shù)、石英純度等技術(shù)的局限，水銀電弧燈的壽命不長(zhǎng)，而UV-C的效率也低，但水銀電弧燈的，為人類使用紫外線殺菌打開了大門。1940年美國(guó)水銀燈后才有所改變。低壓水銀燈的特點(diǎn)是工作穩(wěn)定，紫外線效率高(能量中30-40%轉(zhuǎn)化為殺菌功耗)，再加上石英提純，及真空技術(shù)提高，低壓水銀紫外線燈壽命可長(zhǎng)達(dá)10000小時(shí)(原強(qiáng)度的80%)。低壓水銀燈的，使紫外線應(yīng)用有很大的發(fā)展。
美國(guó)對(duì)UV消毒設(shè)備應(yīng)用比歐洲略慢，這種情況到20世紀(jì)70年代有所改變。在此之前，美國(guó)主要用氯消毒。隨著急劇城市化及城市生活污水廠的大量興建，大量的污水經(jīng)氯消毒后排入自然水體并作為飲用水水源，造成污水廠下游水體嚴(yán)重的氯污染。這些污染有:
1余氯:污水廠為維持殺菌效果，要在排放水中保持余氯，余氯排入自然水體，會(huì)把水中的微生物、藻類等殺死。
2氳消毒還會(huì)產(chǎn)生致癌的氯氯化合物，氯在殺死微生物的過(guò)程中和致癌的細(xì)胞中的有機(jī)物產(chǎn)生氧化反應(yīng)，其中的副產(chǎn)品有氯氨及氯鹵化合物，其中THM(trihalgen methane)是致癌物質(zhì)。THM在水產(chǎn)物體內(nèi)累積，人類食用后也會(huì)留在人體內(nèi)，引發(fā)痛癥。
九、產(chǎn)品特點(diǎn)
紫外線是電磁波的一種，原子中的電子從高能階跳到低能階時(shí)，會(huì)把多余能量以電磁波釋出。電磁波的能量越強(qiáng)，波長(zhǎng)越短，人類肉眼能看見的波長(zhǎng)400nm-780nm(1nm=10-9m)，對(duì)肉眼來(lái)說(shuō)，400nm的電磁波顯示成蘭色、紫色，780nm的電磁波顯示成橙色、紅色。常外線是指波長(zhǎng)比400nm還短的電磁波，因其光譜在紫色區(qū)之外，故名為紫外線(Ultraviolet，簡(jiǎn)稱UV)。紫外線通指是波長(zhǎng)在100-400nm的電磁波，人的眼睛不能看到紫外線。
100-400nm波長(zhǎng)的紫外線，按其對(duì)人體的影響及功能，UV-A，UV-B，UV-C和V-UV. UV-A是指波長(zhǎng)在315-400nm的紫外線，UV-A能使人的皮膚產(chǎn)生黑色素，使皮膚變黑。 UV-B是在波長(zhǎng)在280-315nm的紫外線，UV-B能致癌，令皮膚起皺紋老化。 UV-C的波長(zhǎng)在200-280nm，其中有254nm波段有殺菌、消毒效能。
波長(zhǎng)在240-270nm的UV-C能直接破壞細(xì)胞。病毒的DNA(脫氧核糖核酸)和RNA(核糖核酸)，使微生物迅速死亡。
波長(zhǎng)在100-200nm的VUV185nm能產(chǎn)生臭氧，而在空氣中或溶解在水中的臭氧，能把微生物的細(xì)胞壁以氧化作用破壞，使微生物立刻死亡。
十紫外線殺菌原理
在地球上所有以知的生命形式，都是以DNA及RNA作為繁殖、遺存的基礎(chǔ)。DNA及RNA都以4種化學(xué)物單元組成
A--Adenine腺嘌呤
T--Thymine胸腺嘧啶
C--Cytosine胞核嘧啶，氧氨嘧啶
G--Guanine烏嘌啶(核酸的基本成分)
細(xì)胞繁殖時(shí)，DNA中的長(zhǎng)鏈打開，打開后每條長(zhǎng)鏈長(zhǎng)的A單元會(huì)尋找T單元連合，每條長(zhǎng)鏈都可復(fù)制出與剛分離的另一條長(zhǎng)鏈同樣的鏈條，恢復(fù)原來(lái)分裂前的完整DNA，成為新生細(xì)胞的基礎(chǔ)。波長(zhǎng)在240-270nm的紫外線能打破DNA生產(chǎn)蛋白質(zhì)及復(fù)制的能力。細(xì)菌病毒的DNA，RNA受破壞后其生產(chǎn)蛋白質(zhì)的能力和繁殖能力均已喪失。因細(xì)菌，病毒一般生命周期很短，不能繁殖的細(xì)菌，病毒就會(huì)迅速死亡。
十一、紫外線消毒技術(shù)的優(yōu)勢(shì)
紫外C消毒技術(shù)對(duì)細(xì)菌病毒以及其它致病體的消毒效果已得到的。紫外C消毒技術(shù)具有下列明顯的優(yōu)點(diǎn)。
1、紫外C消毒技術(shù)具有其它技術(shù)的殺菌效率
表1列出紫外C技術(shù)對(duì)常見幾種細(xì)菌病毒的殺菌效率。由表1可見，紫外線對(duì)細(xì)菌、病毒的殺菌作用一般在一秒以內(nèi)。而對(duì)傳統(tǒng)紫外、氯氣以及臭氧方法來(lái)說(shuō)，達(dá)到紫外線的效果一般需要20分鐘至1小時(shí)的時(shí)間。
2、殺菌
紫外線技術(shù)在目前所有的消毒技術(shù)中，殺菌的是高的。它對(duì)幾乎所有的細(xì)菌，病毒都能高效率殺滅。并且對(duì)一些對(duì)人類危害大的，而氯氣以至臭氧無(wú)法或不能有效殺滅的寄生蟲類(例如隱性包囊蟲 cryptosporidium，賈第鞭毛蟲giardia等)都能有效殺滅。表1也可看出紫外線水消毒設(shè)備的殺菌。
3、無(wú)二次污染
由于紫外線技術(shù)可以被控制為僅僅是殺菌，并且不加入任何化學(xué)藥劑，因此它不會(huì)對(duì)水體和周圍環(huán)境產(chǎn)生二次污染。不改變水中任何成分。對(duì)氯消毒來(lái)說(shuō)，其與水中有機(jī)物產(chǎn)生的有機(jī)氯已被為對(duì)人體有致癌作用，并且水中含有的氯化合物在某些場(chǎng)合下會(huì)起到反作用，對(duì)水中生物以及水環(huán)境產(chǎn)生毒害。臭氧方法也有類似的問(wèn)題。大量難聞的未溶解到水中的臭氧揮發(fā)到空氣中，有害于附近工作人員的身心健康。
4、運(yùn)行安全、可靠
傳統(tǒng)的消毒技術(shù)如采用氨化物或臭氧，其消毒劑本身就是屬于劇毒、易燃、易爆的物質(zhì)。這些物質(zhì)的使用對(duì)操作現(xiàn)場(chǎng)人員以及周圍環(huán)境和居民安全產(chǎn)生潛在的威脅，需要特別小心。我國(guó)的、消防及環(huán)保等部門對(duì)這些高危物質(zhì)的使用有嚴(yán)格的運(yùn)輸、保存和操作規(guī)定。這些都增加了基層使用單位、操作人員和周邊居民的心理負(fù)擔(dān)和不安全器。現(xiàn)代紫外C消毒系統(tǒng)不存在這樣的安全隱患，是一種對(duì)周邊環(huán)境以及操作人員相對(duì)安全可靠得多的消毒技術(shù)。
5、運(yùn)行維護(hù)簡(jiǎn)單，費(fèi)用低
通常一種高效率的技術(shù)總是和高成本，高運(yùn)行費(fèi)用聯(lián)系在一塊。但是，紫外技術(shù)卻是例外。由于九十年代對(duì)紫外核心技術(shù)的完善，紫外C消毒技術(shù)不僅消毒效率是所有消毒手段中高的，而且消毒運(yùn)行維護(hù)簡(jiǎn)單運(yùn)行成本低，在千噸處理量水平可達(dá)到每噸水4厘人民幣甚至更低，因此，其性能價(jià)格比是所有消毒技術(shù)中高的。它既具有其它消毒技術(shù)的高效率，又具有成本和運(yùn)行費(fèi)低的優(yōu)點(diǎn)。在千噸水處理量水平，它的成本只是氫消毒的1/2，是氫加脫氫消毒的2/5，更只有臭氫消毒成本的1/9。即使在十萬(wàn)呻處理量水平，紫外消毒設(shè)備的投資及運(yùn)行成本也遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于其它消毒技術(shù)。
6、連續(xù)大水量消毒
九十年代末紫外C消毒技術(shù)的另一特點(diǎn)是一年365天，一天24小時(shí)連續(xù)運(yùn)行。除定期需一、二小時(shí)以內(nèi)的
例行保養(yǎng)外，其更佳操作條件是24小時(shí)連續(xù)運(yùn)行。大水量消毒是現(xiàn)代紫外的另一大特征。除了可以消毒小水量
(每小時(shí)幾十升)，也可以消毒大水量。目前紫外技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中已達(dá)到每小時(shí)6萬(wàn)噸。如果實(shí)際需要，還可以更大。
7、在目前所有的消毒技術(shù)中，沒(méi)有一種像紫外技術(shù)一樣，具有如此廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。它不僅可以消毒淡水還可以消毒海水;不僅可以消毒飲用水，還可以消毒廢水。它可廣泛應(yīng)用在各種各樣需要水消毒的領(lǐng)域。例如，養(yǎng)殖業(yè)海水消毒，貝類凈化，農(nóng)業(yè)加工用水，飲用純凈水，電子，醫(yī)藥，生物工業(yè)用超純凈水，各種飲料，啤酒以及食品加工，污水處理后的消毒，自來(lái)水消毒，游泳池，城市噫泉裝飾用水，空調(diào)及電站等冷卻水，和軍事基地，艦船，潛艇用水等。
現(xiàn)代紫外消毒技術(shù)與傳統(tǒng)消毒技術(shù)的比較由下表給出。它克服了現(xiàn)有傳統(tǒng)消毒技術(shù)的缺點(diǎn)。在消毒過(guò)程中，不添加任何化學(xué)物質(zhì)，也不產(chǎn)生或在水體中留下任何有害物質(zhì)，運(yùn)行安全，可靠，安裝，維修簡(jiǎn)單。特別是投資及運(yùn)行維修費(fèi)用低以及好的消責(zé)效里，歐洲許多國(guó)家以及北美的加食大和美國(guó)已在九十年代分別修改了環(huán)境立法，在廢水處理后的消毒，以及飲用水的消毒上，推薦采用紫外C消毒技術(shù)。
紫外C消毒技術(shù)與幾種傳統(tǒng)消毒技術(shù)的比較(表1)
紫外C水消毒設(shè)備對(duì)常見細(xì)菌病毒的殺菌效率(紫外輻射強(qiáng)度:30，000μW/cm2)
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