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                    自來水廠紫外線消毒系統

                    日期:2019-10-25/ 人氣:

                    衛生部門在《生活飲用水衛生標準》( GB 5749—2006)中規定了更加嚴格的微生物指標和消毒副產物指標,其中微生物指標從 2 項提高到 6 項,包括抗氯性強的“兩蟲”:賈第鞭毛蟲 < 1 個 /10 L、隱孢子蟲 < 1 個 /10 L,要求在保證安全消毒的同時必須有效地控制消毒副產物的產生,而這些微生物具有抗氯性,氯氣消毒無法殺菌它們,因此紫外線消毒技術也將成為國內凈水工藝消毒處理的重要選擇之一。

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                     自來水廠的紫外線消毒系統的主要設計參數包括紫外線穿透率(UVT)、設計流量、燈管老化和結垢系數等。

                     1.紫外線穿透率(UVT)

                    紫外線穿透率(UVT) 是消毒系統的重要設計參數之一。對于低壓燈系統來說,只需測量水中254 nm 的 UV 穿透率。但是對于中壓燈系統,200 ~300 nm 之間的 UVT 值也是很有必要的,因為中壓燈所發出的光譜中包括了這個有效消毒的波長范圍。對于一個 UVT 值很穩定的水廠,只需監測 1 ~ 2個月就足夠了。如果水源的水質會隨著季節的變化而變化,則需要更長時間的測量(6 ~ 12 個月或更長)。然后根據測量的數據來作一個累計的 UVT 頻率百分比曲線。由于流量最大和 UVT 最小的情況很少同時出現,故在選擇 UVT 作為設計參數時一般是用 P = 95% 累計頻率的數值作為設計值。UVT 值的設定對紫外線消毒系統的規模是有很大影響的,如對某 種 型 號 的 反 應 器,UVT 值 從 85% 提 高 到90% ,同樣達到 40 mJ/cm 2 的劑量,它的處理能力可以提高 40% 。

                     2.設計流量

                    紫外線消毒系統設計流量中必須有平均流量、最大流量和最小流量。對于單個濾池就可以按照單個濾池的出水流量來考慮;對于幾個濾池的聯合出水情況,應按照所有濾池的處理流量來考慮(但不包括備用濾池的流量);對于在清水池后的系統,設計流量可按照送水泵站的流量來選擇。美國 EPA規定紫外線消毒反應器不能在高于驗證的流量下運行,因此需要以設計最高流量來確定反應器的數量。另外,反應器數量除了滿足最高流量的運行要求外,還必須保證至少有一臺備用。設計最小流量主要考慮運行時可以關閉部分反應器來提高效率,同時節能和降低運行費用。

                     3.燈管老化和結垢系數

                    紫外線燈需要石英套管來保護,套管在水中結垢會影響紫外線的傳播。影響套管結垢的主要因素有:燈管的運行溫度和水中的一些化學成分。一般來說,燈管運行溫度高的結垢速度較快,水中鈣、鐵、鋁、錳和碳酸根等離子含量高的結垢速度也會較快。另外,與套管的結垢系數和清洗系統也有關系。燈管在使用過程中會老化,因此要考慮到燈管在使用壽命期內的老化系數。套管的結垢系數和老化系數需要通過驗證來確定,根據美國國家水研究院NWRI(2003)的報告,結垢系數和老化系數的乘積一般在 0. 4 ~ 0. 9 之間,這個系數可以用來計算經過驗證的反應器劑量是否高于設計劑量。

                    在水廠紫外線消毒系統的設計中要根據原水水質和凈水工藝擬定消毒目標,并通過驗證確定紫外線消毒反應器的設計有效劑量及其他關鍵參數。選擇紫外線消毒系統的安裝位置時,要根據水廠的實際情況做詳細的水力學條件和費用分析,同時提供不低于紫外線消毒反應器驗證時的水力學條件。

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