水利工程論文-飲用水紫外線消毒技術(shù)應(yīng)用分析 .doc

水利工程論文-飲用水紫外線消毒技術(shù)應(yīng)用分析關(guān)鍵詞:紫外線；消毒；飲用水；處理氯消毒會(huì)產(chǎn)生具有致癌作用的氯化消毒副產(chǎn)物，而近些年來賈第蟲和隱孢子蟲的發(fā)現(xiàn)，使現(xiàn)有的氯消毒工藝面臨嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，人們開始尋找新的替代消毒技術(shù)有效地提高消毒效果，并且可以降低消毒過程中產(chǎn)生的副產(chǎn)物對(duì)人體健康的潛在危害，同時(shí)保證飲用水的微生物學(xué)安全性和化學(xué)安全性1。在眾多的替代消毒技術(shù)中，由于紫外線消毒不添加任何化學(xué)物質(zhì)、消毒效果好及不產(chǎn)生消毒副產(chǎn)物等優(yōu)點(diǎn)而引起人們的重視。紫外線消毒的歷史非常悠久，在歐洲，飲用水紫外線消毒已有近百年的歷史。1910年，法國的馬賽一家自來水廠最先安裝了一套紫外線消毒系統(tǒng)對(duì)飲用水進(jìn)行消毒，到目前為止，西方發(fā)達(dá)國家已在污水處理廠安裝了近4000套大型紫外線消毒系統(tǒng)，應(yīng)用該技術(shù)的廠家約占污水處理廠總數(shù)的10%。同時(shí)，至2001年底已有2000多家自來水廠采用了紫外消毒技術(shù)，占自來水廠總數(shù)的10%以上，并且大量的紫外消毒技術(shù)改造工程正在進(jìn)行之中。由于紫外線消毒在環(huán)保及人身安全方面的突出優(yōu)點(diǎn)，歐洲及北美的許多國家將紫外線消毒列為用水終端和用戶進(jìn)水端及小型給水系統(tǒng)中的首選方法。尤其是發(fā)現(xiàn)自來水中存在隱孢子蟲后，美國已經(jīng)將紫外消毒工藝作為自來水消毒的最佳手段寫入供水法規(guī)中2。1紫外線消毒的生物學(xué)原理紫外線位于X射線和可見光之間，在物理學(xué)上一般將紫外線分為真空紫外線區(qū)(30min三鹵甲烷、鹵乙酸、鹵化腈基建、運(yùn)行費(fèi)用較低能有效滅菌氯有毒、腐蝕性強(qiáng)、運(yùn)行管理有一定的危險(xiǎn)氯胺30min鹵乙酸、氯化腈、溴化腈基建、運(yùn)行費(fèi)用較低滅菌效果差、持久性滅菌效果好管網(wǎng)腐蝕性小二氧化氯1020min亞氯酸鹽、氯酸鹽基建和安裝費(fèi)用高、運(yùn)行費(fèi)用較低滅菌效果較氯好二氧化氯不穩(wěn)定、強(qiáng)氧化性、有毒性和腐蝕性、操作管理要求高臭氧510min溴酸鹽、醛類、酮類、羧酸、二溴丙酮腈基建投資較大、運(yùn)行成本高滅菌和殺滅病毒的效果均較好、無持續(xù)殺菌能力有毒性、強(qiáng)氧化性、操作管理要求高紫外線510s無安裝費(fèi)用為二氧化氯的50%；運(yùn)行費(fèi)用為氯胺的25%消毒效果好、迅速、無持續(xù)殺菌能力安全性好4紫外線消毒應(yīng)用的優(yōu)缺點(diǎn)紫外線消毒工藝具有其他消毒工藝所無法比擬的優(yōu)勢，克服了現(xiàn)有傳統(tǒng)消毒技術(shù)的缺點(diǎn)。歐洲許多國家以及北美的加拿大和美國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，推薦采用紫外線消毒技術(shù)。紫外線消毒的優(yōu)勢主要表現(xiàn)在：(1)紫外線消毒技術(shù)具有較高的殺菌效率，運(yùn)行安全可靠。紫外線消毒對(duì)細(xì)菌和病毒等具有較高的滅活效率并且由于不投加任何化學(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。(2)對(duì)隱孢子蟲和賈第蟲有特效消毒效果，常規(guī)的氯消毒工藝對(duì)隱孢子蟲和賈第蟲的滅活效果很低，并且在較高的氯投量下會(huì)產(chǎn)生大量的消毒副產(chǎn)物，而紫外線消毒在較低的紫外線劑量下對(duì)隱孢子蟲和賈第蟲就可以達(dá)到較高的滅活效果。(3)不產(chǎn)生有毒有害副產(chǎn)物，不增加飲用水的AOC含量。紫外線消毒不改變有機(jī)物的特性，并且由于不投加化學(xué)藥劑，不會(huì)產(chǎn)生對(duì)人體有害的副產(chǎn)物，并且不會(huì)增加AOC和BDOC等損害管網(wǎng)水生物穩(wěn)定性的副產(chǎn)物。(4)能降低臭味和降解微量有機(jī)物，紫外線對(duì)水中多種微量有機(jī)物具有一定的降解能力，并且能夠降低水的臭和味。(5)占地面積小，運(yùn)行維護(hù)簡單、費(fèi)用低。對(duì)每天5萬噸污水用氯消毒來說，需建有一個(gè)130米長、3米寬的接觸渠。采用紫外線消毒只需20米長3米寬的面積；紫外線消毒運(yùn)行維護(hù)簡單，運(yùn)行成本低，可達(dá)每噸水僅4厘人民幣甚至更低，其性能價(jià)格比具有很大優(yōu)勢。(6)消毒效果受水溫、pH影響小。紫外線消毒技術(shù)在工程應(yīng)用中也存在一定的缺點(diǎn)，主要有以下幾個(gè)方面：(1)無持續(xù)殺菌能力，消毒后的水如果遇到新的污染源，會(huì)再次被污染，需與氯配合使用；(2)濁度及水中懸浮物對(duì)紫外殺菌有較大影響，降低消毒效果；(3)紫外燈套管容易結(jié)垢，影響紫外光的透出和殺菌效果，因此需要對(duì)套管進(jìn)行定期的清洗以及采取表面降溫措施來防止管垢的形成；(4)細(xì)菌的復(fù)活現(xiàn)象，一些細(xì)菌被紫外照射失活的病毒細(xì)菌可通過光的協(xié)助修復(fù)自身被破壞的組織，達(dá)到復(fù)活目的，另外一些細(xì)菌可能存在著暗復(fù)活現(xiàn)象(無需光照)