紫外线消毒的特点和选型

紫外线消毒的特点和选型

A主要内容

B紫外线消毒的机理

C紫外线消毒的特点

D紫外线消毒系统的设计规范

E紫外线消毒设计参数和选型

F典型案例分析

G公司简介和设备的特点

一、紫外线消毒机理简介

和影响因素

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。

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

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

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(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

二、常见消毒方式的比较和紫外线消毒的特点

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

?占地面积少

?2000年，我国内地套紫外线消毒装置(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。

《室外排水设计规范》GB50014-2006

6.13.3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。

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。

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=

?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

=9.4134x0.82/0.45x0.95

=16.30(mWs/cm2)

紫外线消毒设计参数、设备选型和典型案例分析

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

?单根灯管紫外能输出:~108W

?对常规二级污水消毒一般每根灯管处理流量:~600吨/天，适用于中型污水处理厂

中压(高强)灯

?200-300nm消毒波段

?灯管运行温度~600-800oC

?单根灯管紫外能输出:~420W以上

?对常规二级污水消毒一般每根灯管处理流量:~1500吨/天，适用于大型或低质污水处理厂

?净水处理系列

?TrojanUVMAX

?TrojanUVLOGIC

?TrojanUVSWIFT

?污水处理系列

?TrojanUV3000PTP

?TrojanUV3000B

?TrojanUV3000Plus

?TrojanUV4000Plus

?UVMAX

?小型净水处理设备

?适用于饮料、制药等用水，和酒店、游泳池和小区等供水消毒。

nUVMAX系列

n哈药集团制药总厂和制药六厂制药用水紫外线消毒现场

n平均流量：40吨/小时

nUVLOGIC

n中型净水处理消毒系统

n适用用于电子用水、中水回用、油田回注和水产养殖等，还可用于将解TOC和除臭氧。

一、灯管数目的确定

执行国家二级排放标准（TSS=30mg/L，大肠杆菌10000个/L），变化系数k=1.3，每万吨的生活污水大约需要16根250W的低压高强灯；

执行国家一级B标（TSS=20mg/L，大肠杆菌10000个/L），变化系数k=1.3，每万吨的生活污水大约需要14根250W的低压高强灯。

二、渠道尺寸和占地面积

1、模块总数＝灯管总数÷8＝240÷8＝30（每个模块8根灯管）；

2、每条渠道模块数不宜太多，可将模块组并联或串连。此处，我们采用两组并联，每组15个模块；

3、灯管间距采用中等间距88.9mm，则渠道宽度W=88.9×15=1333.5mm=1335mm(只能取大，否则模块放不进去)；

4、并联时，每条渠道只有一个模块组，长度L取大于6000mm，保证水流平稳流过灯组(串联时，长度一般大于10000mm)；

5、灯管间距取88.9mm，水渠深度H＝1475mm；

6、占地面积S=(渠道宽+2M)×渠道长

=(1.335×2+2)×6=28.02平方米；

三、总装机容量简便计算：

总装机容量＝灯管数×250VA+3KVA

＝240×250＋3000＝63000VA

（3KVA是电子镇流器和SCC以及水位探头的电耗）；

实际平均运行功率＝总装机容量×66%＝41580VA。jnuefCJ4X