紫外線消毒的特點和選型
紫外線消毒的特點和選型
A主要內(nèi)容
B紫外線消毒的機理
C紫外線消毒的特點
D紫外線消毒系統(tǒng)的設(shè)計規(guī)范
E紫外線消毒設(shè)計參數(shù)和選型
F典型案例分析
G公司簡介和設(shè)備的特點
一、紫外線消毒機理簡介
和影響因素
紫外線是波長在200-400nm的電磁波，分為4個波段，其中具有殺菌消毒功能的紫外波段為200-300nm，即紫外C和紫外B中的部分。
紫外光破壞微生物病原體的遺傳信息(DNA/RNA)使之不能復(fù)制繁殖
影響紫外系統(tǒng)消毒性能及效率的
水質(zhì)因素
1、進水中工業(yè)廢水成分
2、上游處理工藝及所用化學(xué)藥劑
3、來流紫外透光率
4、懸浮物含量
5、顆粒尺寸分布
3、影響紫外系統(tǒng)消毒性能及效率的
消毒系統(tǒng)因素
1、消毒器水動力學(xué)設(shè)計(最大程度利用紫外能
提高消毒器效率及減小水壓損失)
2、燈管性能（包括老化系數(shù)）
3、燈管排布
4、燈管結(jié)垢系數(shù)
5、鎮(zhèn)流器性能
二、常見消毒方式的比較和紫外線消毒的特點
方法優(yōu)點缺點應(yīng)用領(lǐng)域
氯氣（Cl2）?傳統(tǒng)技術(shù)，比較成熟?純設(shè)備投資成本相對低?具有余氯持續(xù)消毒作用?對賈第蟲、隱孢子蟲無效?會產(chǎn)生消毒副產(chǎn)物（THMs）具致癌，致畸毒害作用?氯氣危險，不宜儲運自來水和污水中傳統(tǒng)的消毒方式
二氧化氯（Cl02）?投放簡單、方便?副產(chǎn)物較少，不受pH影響?運行成本高不適合大水廠應(yīng)用?現(xiàn)場制備，存在安全隱患對小規(guī)模項目具有一定的針對性，如醫(yī)院污水處理
臭氧（O3）?有強氧化能力?除臭、脫色、除鐵、錳等?消毒投資較大，運行成本高?產(chǎn)生臭化副產(chǎn)物一些自來水廠深度處理和一些工業(yè)用水
紫外線（UV）?不產(chǎn)生任何消毒副產(chǎn)物?對賈第蟲、隱孢子蟲效果好，具廣譜性殺菌能力;?操作安全簡易/運行成本低?對水體的懸浮物、色度等影響UVT的因素比較敏感?無后續(xù)殺菌作用大型市政給排水項目和工業(yè)用水（如半導(dǎo)體、食品行業(yè)等）
?2、紫外線消毒的特點
?物理消毒、無二次污染,對環(huán)境、生態(tài)和人類無害
?使用安全,無需儲存、運輸及使用任何有毒、腐蝕性化學(xué)物品
?所有消毒方法中運行成本最低
?運行、維護簡單方便
?對微生物作用的廣譜性
?與化學(xué)消毒相比,紫外消毒性能穩(wěn)定不受環(huán)境條件(如溫度和水中酸堿度變化)的影響
?紫外消毒一般只要1到15秒、而氯消毒則要15到120分鐘才能達到同樣效果
?開方式渠道、無需接觸池
?所有設(shè)備均可在室外安裝運行、無需房屋建筑
?占地面積最少
?2000年，我國內(nèi)地第一套紫外線消毒裝置(低壓燈）
在上海閔行污水處理廠安裝應(yīng)用。
?2001年～2005年間，陸續(xù)有上海長橋、無錫新區(qū)、廣州瀝滘等60多座污水處理廠先后采購、安裝、使用了紫外線消毒系統(tǒng)。
?2005年3月，亞洲最大的紫外線消毒系統(tǒng)（40萬m3/d)在杭州七格污水處理廠正式投入運行。
?2005年7月15日，中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)《城市給排水紫外線消毒設(shè)備》正式發(fā)布。
?2006年1月，建設(shè)部《室外排水設(shè)計規(guī)范》將紫外線技術(shù)作為污水消毒處理的優(yōu)先設(shè)計技術(shù)。
《室外排水設(shè)計規(guī)范》GB50014-2006
6.13.3污水宜采用紫外線或二氧化氯消毒，也可用液氯消毒。
?三、紫外線消毒系統(tǒng)的設(shè)計規(guī)范
-《城市給排水紫外線消毒設(shè)備》（GB/T19837-2005）和《室外排水設(shè)計規(guī)范》（GB50014-2006
?紫外線消毒技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
一、《城鎮(zhèn)給水和污水紫外線消毒設(shè)備》標(biāo)準(zhǔn)
（GB/T19857-2005），規(guī)定：
城鎮(zhèn)生活飲用水不小于40mJ/cm2；
城鎮(zhèn)污水不小于20mJ/cm2（一級A標(biāo)準(zhǔn)）；
城鎮(zhèn)污水不小于15mJ/cm2（一級B標(biāo)準(zhǔn)）；
城鎮(zhèn)污水不小于15mJ/cm2（二級標(biāo)準(zhǔn)）。
二、《室外排水設(shè)計規(guī)范》標(biāo)準(zhǔn)
（GB50014-2006），規(guī)定：
二級處理的出水為15～22mJ/cm2；
再生水為24～30mJ/cm2。
紫外線消毒系統(tǒng)消毒性能是消毒器所能實現(xiàn)的有效紫外劑量，即由消毒器的生物驗定劑量實驗實際測得的紫外劑量而不是消毒器的理論計算劑量。
兩種紫外劑量計算方法
（1）理論劑量計算,又稱作UVDis劑
量：
Dose=
（2）有效劑量計算,即消毒器
的生物驗定劑量：
Dose=
?美國Dillon經(jīng)驗計算公式
一、燈管數(shù)量
設(shè)備燈管總數(shù)N=144
二、平均每根燈管處理流量q
總處理流量=130000m3/day(按峰值流量計)
=90278（Lpm，即升/分鐘）
q=90278/N=626.93Lpm/根
三、計算有效紫外劑量
Dose=5320.2xq-0.9839=9.4134(mWs/cm2)
修正50%透光率:9.4134x(0.50/0.65)2=?
四、有效劑量修正
修正后劑量Dose老化=DosexC老化/PxC結(jié)垢
=9.4134x0.82/0.45x0.95
=16.30(mWs/cm2)
紫外線消毒設(shè)計參數(shù)、設(shè)備選型和典型案例分析
常規(guī)低壓燈
?253.7nm（>90%)
?燈管運行溫度~40oC
?單根燈管紫外能輸出:~30-50W
?對常規(guī)二級污水消毒一般每根燈管處理流量:~150噸/天，適用于小型污水處理廠
低壓高強燈
?253.7nm（>90%)
?燈管運行溫度~100oC
?單根燈管紫外能輸出:~108W
?對常規(guī)二級污水消毒一般每根燈管處理流量:~600噸/天，適用于中型污水處理廠
中壓(高強)燈
?200-300nm消毒波段
?燈管運行溫度~600-800oC
?單根燈管紫外能輸出:~420W以上
?對常規(guī)二級污水消毒一般每根燈管處理流量:~1500噸/天，適用于大型或低質(zhì)污水處理廠
?凈水處理系列
?TrojanUVMAX
?TrojanUVLOGIC
?TrojanUVSWIFT
?污水處理系列
?TrojanUV3000PTP
?TrojanUV3000B
?TrojanUV3000Plus
?TrojanUV4000Plus
?UVMAX
?小型凈水處理設(shè)備
?適用于飲料、制藥等用水，和酒店、游泳池和小區(qū)等供水消毒。
nUVMAX系列
n哈藥集團制藥總廠和制藥六廠制藥用水紫外線消毒現(xiàn)場
n平均流量：40噸/小時
nUVLOGIC
n中型凈水處理消毒系統(tǒng)
n適用用于電子用水、中水回用、油田回注和水產(chǎn)養(yǎng)殖等，還可用于將解TOC和除臭氧。
一、燈管數(shù)目的確定
執(zhí)行國家二級排放標(biāo)準(zhǔn)（TSS=30mg/L，大腸桿菌10000個/L），變化系數(shù)k=1.3，每萬噸的生活污水大約需要16根250W的低壓高強燈；
執(zhí)行國家一級B標(biāo)（TSS=20mg/L，大腸桿菌10000個/L），變化系數(shù)k=1.3，每萬噸的生活污水大約需要14根250W的低壓高強燈。
二、渠道尺寸和占地面積
1、模塊總數(shù)＝燈管總數(shù)÷8＝240÷8＝30（每個模塊8根燈管）；
2、每條渠道模塊數(shù)不宜太多，可將模塊組并聯(lián)或串連。此處，我們采用兩組并聯(lián)，每組15個模塊；
3、燈管間距采用中等間距88.9mm，則渠道寬度W=88.9×15=1333.5mm=1335mm(只能取大，否則模塊放不進去)；
4、并聯(lián)時，每條渠道只有一個模塊組，長度L取大于6000mm，保證水流平穩(wěn)流過燈組(串聯(lián)時，長度一般大于10000mm)；
5、燈管間距取88.9mm，水渠深度H＝1475mm；
6、占地面積S=(渠道寬+2M)×渠道長
=(1.335×2+2)×6=28.02平方米；
三、總裝機容量簡便計算：
總裝機容量＝燈管數(shù)×250VA+3KVA
＝240×250＋3000＝63000VA
（3KVA是電子鎮(zhèn)流器和SCC以及水位探頭的電耗）；
實際平均運行功率＝總裝機容量×66%＝41580VA。jnuefCJ4X
