紫外线具有去除臭氧的作用。臭氧分子主要吸收200-300nm的紫外线,253.7nm为佳杀菌效果。一般来说,分解90%臭氧所需的紫外线剂量是正常紫外线消毒剂量的3倍以上,因此中压紫外线灯的臭氧分解效率要优于低压紫外线灯。紫外线分解臭氧,通常在秒级。
应用领域
在目前所有的消毒技术中,没有一种技术像中压紫外线技术一样具有如此广泛的应用。可广泛应用于各种水体(净化水、污水、海水等)和空气消毒领域,适用于各行各业的消毒要求。其主要应用领域有:
净水消毒:自来水、二次供水、直饮水、纯净水、水产养殖、食品水产品加工用水、饮料水、用水、电子高纯水等。
污水消毒:市政污水、中水回用、医院用水、油田回注水
循环水消毒:游泳池水、景观水、工业循环冷却水
贝类净化、农业灌溉用水消毒、大型水体除藻
军事基地、野战、飞机、舰船、潜艇的水消毒
中央空调系统空气消毒
紫外线剂量
紫外线的剂量是影响消毒效果的直接因素。它等于紫外线强度和接触时间的乘积。在相同的紫外线强度下,曝光时间决定了紫外线剂量。在大型污水处理厂,由于水量大,接触时间无法保证,因此紫外线消毒的效率比小型污水处理厂差。理论上,紫外线剂量越高,消毒效果越好。然而,紫外线消毒有一个限值。如果**过限制,则无法经济有效地杀死额外的微生物。
微生物的种类和负荷
由于污水中、病毒的种类繁多,且对紫外线的抗性不同,因此对于不同类型的污水,呈现出不同的消毒效果。有些微生物对于紫外线比较敏感,去除率较高,如粪大肠菌而有些微生物则不然,需用较高的紫外剂量进行灭杀,如F-RNA大肠杆菌菌体、铜绿色毛杆菌。微生物负荷是影响紫外线消毒效率的因素,较高的微生物量必然要求更高的紫外剂量。目前,在紫外线消毒器的设计中,主要是灭活TC(总大肠菌)、FC(粪大肠菌)、E.coli(大肠埃希氏菌)、粪链球菌和沙门氏菌数量来估计紫外线剂量需求。
水质参数
紫外线透射率 (UVT)
一般来说,紫外线的穿透率越低,消毒效果越差。渗透率与上游处理工艺、来源和水中工业化合物的组成有关。法国某污水处理厂运行紫外线消毒系统显示,当紫外线输出功率为26.7wuvc且穿透率<40%时,紫外线消毒后的微生物数量可能**标,当穿透率达到is>55%,且COD SS和SS的值比较低时,可以获得较好的消毒效果。
总悬浮固体 (TSS)
总悬浮物对紫外线消毒的作用主要表现在:(1)悬浮粒子吸收和分散紫外线能量,(2)微生物隐藏在粒子中并受到保护,避免紫外线和化学药剂的伤害。如果通过膜法过滤,再用紫外线消毒,所需的紫外线剂量大大减少,消毒效果也大大提高。在比较国内外紫外线消毒性能差异时,有人认为国外水处理厂出水SS<10mg/L,而国内处理后出水SS为20-30mg/L。这种差异使得生活污水厂使用紫外线。消毒后杀菌效果差。
粒度分布 (PSD)
粒径分布影响紫外线的消毒效率。当粒径**过某一临界值时,紫外线剂量随着污水中粒径的增加而增加。对于一些病原微生物,由于*形成大颗粒,处理这类污水时紫外线消毒效率不高,受到一定的限制。
液压负载
影响紫外线消毒的因素是处理流量。当水量突然增加时,紫外线照射时间短,需要更强的紫外线剂量。 UV系统通常是根据峰值流速来设计的。水力负荷大时,出水水质比平时差,不能保证杀菌率。
其他影响因素
铁离子化合物也被认为会影响紫外线消毒。它可以减少紫外线穿透,为微生物提供保护屏障,增加消毒抵抗力,并增加石英套管与清洁装置的结垢。
因此,中压紫外线和低压紫外线并没有的好坏之分,而是根据每个项目的情况不同,所需的水流量和水质的消毒性能等方面在工艺和系统的设计上,来选择合适的杀菌消毒设备。
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