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紫外线杀菌灯在水处理中的运用

文章出处: 作者:人气:1540发表时间:2016-05-26

水是生命之源,是人类生活和社会活动必不可少的要资源,是所有生命赖以生存的基础。我国水资源的总量为2.8×1012立方米,人均水资源仅为世界人均的四分之一。在全国600多个城市当中,有400多个城市缺水,100多个城市严重缺水,水资源短缺已经是一个日益严重的全球性的问题。

  另一方面,我国是发展中国家,城市化发展进度加快,工业企业发展迅猛,工业废水排放超标,城市生活废水不加处理,直接排放,给江河湖海带来了越来越严重的污染,这些污染可导致湖泊富氧,导致大量藻类产生,破坏生态平衡,污染地下水,让人类饮用水越来越受到严重影响,影响人类健康,导致多种疾病的重要污染源。

  我国政府十分关注水污染问题,相继颁发了一系列法律法规加强对水资源的控制和管理。到2004年底全国661城市建有污水处理厂的有708座,处理能力为4912万立方米/日,城市污水处理率为45%,根据“十五规划”到2010年,全国城市和镇的污水处理率要超过70%。但目前约有一半的城市没有建成污水处理厂。

  “为保证公共卫生安全,防治传染性疾病传播,城市污水设施应设置消毒设施,”污水处理最后一道工序杀菌最传统的方法是采用氯或二氧化氯,但这两种化学物质本身是一种有毒气体,生产储存都会带来不安定因素,氯或二氧化氯还会与水中有机物发生化学反应,对消毒产生干扰,另外其反应产物卤代烃,卤仿等对人畜有毒害,还是一种被公认的至癌物。

  紫外线技术早在1900年便已存在,但长期以来仅限在医院使用,规格品种单一,寿命短,应用技术长期得不到发展。紫外线应用技术在其他行业里运用是近几年的事情,空调、冰箱、消毒柜、安装紫外线曾一度火热。尤其是“非典”后已在多个行业得以运用,在水处理中的应用在加拿大、美国普及较早。1995年,美国的普及率已达到5%,并逐年上升,但在我国紫外线消毒在水处理应用近几年才开始形成气候,尤其是废水消毒已有很多成功案例。

  紫外线对水体消毒的原理是254波长的紫外线照射细菌病毒后,被细菌病毒中的DNA吸收,进而破坏DNA结构,从而导致不能使细菌病毒繁殖后代,达到杀菌的目的。杀菌效率一般用剂量来描述,剂量越大,杀菌效果越好,剂量是紫外线强度和照射时间的剩积。

  紫外线消毒的特点是可以用高强度紫外线对水体瞬间消毒,并且无二次污染,不改变水体的物理化学性质,消毒范围广,可在线检测消毒因子,预测消毒效果。在我国,目前越来越多的污水处理厂认可并接受紫外线消毒,上海广州等地的污水处理厂正在大量采用紫外线消毒。

  紫外线杀菌灯在水处理中的另一方面的运用是饮用水消毒,我们知道传统饮用水最后一道消毒工序是采用氯气,但采用氯气也有弊端,即使已经采用氯气,再使用紫外线杀菌灯也是有必要的,采用多重屏蔽会有效降低细菌的存活率,降低人感染疾病的可能发生率。如果用紫外线代替氯气或臭氧,在成本上也是一种节约,被认为是一种高性能,低成本的消毒方法。

  紫外线对水的消毒,关键技术在于紫外线灯本身的质量和系统的稳定和控制。污水处理大多要求采用大功率、高强度的紫外线灯,而这类紫外线灯由于灯管的高负荷,对工艺和材料要求很高。很难做到高稳定,高一致性。目前这类紫外线杀菌灯基本完全依赖进口,国产紫外线灯要做到灯管高寿命,高稳定性,还需一定时间。