紫外线消毒技术在污水处理中的实际应用

颜妮

哈尔滨市多相水处理技术有限公司

城市在发展的过程中，水源污染问题也越来越严重，想要保证人们生活用水的质量，避免水资源浪费的现象发生，就需要重视对污水的处理工作，实现水资源的回收再利用。水质净化工作的经济效益比较高，在对污水进行净化处理的过程中，消毒是最后一个环节，想要保证污水处理的质量，就需要选择科学有效的消毒技术，如果污水没有进行完全的消毒处理，那么就会对人们的身体健康和城市环境造成影响。因此，要保证消毒技术的合理应用，本文对紫外线消毒技术在污水处理中的实际应用进行研究。

一、紫外线消毒技术

紫外线消毒技术属于物理消毒方法，不会对污水造成二次污染，杀菌效果比较高，应用过程中的安全性有所保障，投入的成本也比较少。该技术在实际应用的过程中不是杀死病毒和细菌，而是对污水中微生物进行灭活处理。紫外线损坏微生物的遗传物质，使其无法进行繁殖，以此实现对污水的消毒处理。目前比较常用的消毒系统有两种，一种是敞开重力式和封闭压力式，后者在污水处理中比较常用。在确定紫外线灯管的位置时，可以与水流平行或垂直。平行设置的灯管不会对灯管造成太大的压力，而垂直设置会使水流出现紊乱的情况，但是消毒效率比较高。

二、紫外线消毒的特点和原理

1、紫外线消毒的特点

紫外线消毒技术的安全性、可靠性比较强，消毒的范围比较广，适用性比较强，对任何微生物都可以进行消毒处理，病毒灭活效果比较高，与药物杀菌相比，消毒的时间比较短，整体效率比较高，不会对污水造成二次污染，还可以避免微生物的大量繁殖。

紫外线消毒技术属于物理消毒，不应用任何化学药品，所以不会对水资源造成影响，操作比较方便，操作者的安全性也有所保障。这种消毒方法不会对水的结构和成分造成影响，也不会出现任何物质残留的情况。紫外线消毒技术是一种环保型污水处理技术，其发展前景比较广阔。

紫外线技术在目前的消毒技术中，杀菌的广谱性相当高并且对一些氯气和臭氧在水消毒可能的浓度内很难有效杀灭的原生动物都能有效杀灭。

反应时间短，使占用空间更小；装置简单、经济，运行管理简便，综合费用低。

2、紫外线消毒原理

紫外线消毒是通过紫外线对水的照射进行，是一个光化学过程，它是一种物理消毒方法。紫外线波长中紫外C是杀菌效果最好波长范围，紫外C杀菌的效果取决于紫外线的剂量，紫外线剂量取决于紫外C强度和照射时间，即D=I×S，其中D为剂量，I为强度，S为照射时间。其杀菌原理是利用紫外线光子的能量破坏水体中各种病毒、细菌以及其它致病体的DNA结构，使各种病毒、细菌以及其它致病体丧失复制繁殖能力，达到灭菌的效果。

三、紫外线消毒技术在国内外污水处理中的应用

紫外线消毒法最早应用于美国(1970年美国环保局完成第一个污水紫外线消毒的示范工程)，现已在美国、加拿大普遍应用。据报道，1985年美国的污水厂中仅有50座采用了紫外线消毒，并且其中大部分处理水量相当低(≤3.785×104m3/d)；到1990年已经超过500座，而且处理能力有相当大的提高(＞3.785×104m3/d)；1995年已经有1500座污水处理厂采用了紫外线消毒。目前加拿大的魁北克省拥有最大的污水紫外线消毒设施，处理能力达到7.42×105m3/d。

近年来一些污水处理厂将原有的氯消毒系统改造成为紫外线消毒系统，譬如美国新罕布什尔州、得克萨斯州、俄亥俄州等地的污水处理厂。因为紫外线消毒接触时间短，占用的空间小，故完全可以利用已有的氯接触池改造成紫外线消毒系统。

大多数紫外线装置利用传统的低压紫外灯技术，但是国产紫外线灯辐射强度小、寿命短。紫外线光源的选择是决定紫外线消毒器处理效果的关键问题之一。目前国产的紫外线低压汞灯执行直管型石英紫外线低压汞消毒灯的国家行业标准(YY/T0160-94)，功率一般为30～40W，强度为0.9～1.0W/m2，有效寿命一般为1000～3000h，而进口低压灯管的有效运行时间可达8000～12000h，中压灯管的有效运行时间可达5000～6000h。与国外相比，使用国产的低压汞灯的消毒器会增加运行成本及维修费用。同时这也制约了我国紫外线消毒技术的应用。因此亟需研究制造高强度、长寿命的紫外线灯。

国内研究、生产和应用污水紫外线消毒器者为数尚少。天津大学的顾平等人以天津纪庄子污水处理厂的深度处理出水为研究对象，进行了静态和动态试验，确定了紫外线剂量与细菌灭活率之间的关系，并设计出能产生紊流的紫外线消毒

器。但此紫外线消毒器缺乏自动清洗功能。当污水流经紫外线消毒器时，有许多无机物杂质会沉淀、粘附在套管外壁上，尤其是当污水中有机物含量较高时更容易形成污垢膜，而且微生物易生长形成生物膜，这些都会抑制紫外线的透射，影响消毒效果。为了避免影响紫外线透过率，需要定期清洗石英套管上粘附的杂质，石英套管外壁的清洗工作是运行和维修的关键。

国外的紫外线消毒器中有的内置文丘里气动冲洗装置，可以自动清洗套管及筒体内部，操作简单。国产紫外线消毒器缺乏这一功能，相比之下增加了管理费用。因此，需要进一步研究不同水质下的清洗周期，开发具有自动清洗功能的紫外线消毒器。

结语：紫外线消毒技术在目前的污水处理中得到了广泛应用，整体杀菌、消毒效果比较好，而且投入的成本比较少，与以往应用的消毒技术相比，应用优势较为明显。虽然该技术在应用的过程中还存在着一些问题，但是在实际应用时会进行深入的研究和分析，不断对消毒技术进行完善，在应用期间总结经验，将其应用到更多的领域，实现对污水的有效处理，保证消毒效果。

参考文献：

[1]张潋.紫外线消毒技术在污水处理中的应用[J].城市建筑,2016(35):365.

[2]吴玲.浅论紫外线消毒技术在污水处理厂的应用[J].福建质量管理,2013(7):58-61.

[3]高建峰.紫外线消毒技术在污水处理中的应用[J].城市建设理论研究:电子版,2014.