紫外线杀菌器

紫外线杀菌器和TOC脱除器的区别 ：

l 镇流器，套管，腔体是一样的。

l 不同点就是里面的灯光波长不一样 紫外线杀菌器所以的是254nm波长的。

l TOC脱除器的是185nm波长的，TOC一般都要产生一点点臭氧。紫外线杀菌器不会。

紫外线消毒技术的优势

紫外C-消毒技术对细菌病毒以及其它致病体的消毒效果已得到全世界的公认。紫外C-消毒技术具有下列明显的优点。 

1．高效率杀菌 
紫外C-消毒技术具有其它技术无可比拟的杀菌效率。表1列出紫外C-技术对常见几种细菌病毒的杀菌效率。由表1可见，紫外线对细菌、病毒的杀菌作用一般在一秒以内。而对传统紫外、氯气以及臭氧方法来说，达到紫外线的效果一般需要20分钟至一小时的时间。 

表1 紫外C-水消毒设备对常见细菌病毒的杀菌效率 (紫外辐射强度:30,000μW/cm2)

紫外C-技术对常见细菌病毒的杀菌效率

2．高效杀菌广谱性 

紫外线技术在目前所有的消毒技术中，杀菌的广谱性是最高的。它对几乎所有的细菌，病毒都能高效率杀灭。并且对一些对人类危害极大的，而氯气以至臭氧无法或不能有效杀灭的寄生虫类（例如隐性包囊虫 cryptosporidium，贾第鞭毛虫giardia等）都能有效杀灭。表1也可看出紫外线水消毒设备的杀菌广谱性。

3． 无二次污染 

      由于紫外线技术可以被控制为仅仅是杀菌，并且不加入任何化学药剂，因此它不会对水体和周围环境产生二次污染。不改变水中任何成分。对氯消毒来说，其与水中有机物产生的有机氯已被公认为对人体有致癌作用，并且水中含有的氯化合物在某些场合下会起到反作用，对水中生物以及水环境产生毒害。臭氧方法也有类似的问题。大量难闻的未溶解到水中的臭氧挥发到空气中，有害于附近工作人员的身心健康。

4． 运行安全、可靠 

传统的消毒技术如采用氯化物或臭氧，其消毒剂本身就是属于剧毒、易燃、易爆的物质。这些物质的使用对操作现场人员以及周围环境和居民安全产生潜在的威胁，需要特别小心。我国的公安、消防及环保等部门对这些高危物质的使用有严格的运输、保存和操作规定。这些都极大地增加了基层使用单位领导、操作人员和周边居民的心理负担和不安全感。现代紫外C-消毒系统不存在这样的安全隐患，是一种对周边环境以及操作人员相对安全可靠得多的消毒技术。 

5． 运行维护简单，费用低 通常一种高效率的技术总是和高成本，高运行费用联系在一块。但是，紫外技术却是例外。由于九十年代对紫外核心技术的完善，紫外C消毒技术不仅消毒效率是所有消毒手段中最高的，而且消毒运行维护最简单，运行成本最低，在千吨处理量水平可达到每吨水4厘人民币甚至更低，因此，其性能价格比是所有消毒技术中最高的。它既具有其它消毒技术无法比拟的高效率，又具有成本和运行费低的优点。在千吨水处理量水平，它的成本只是氯消毒的1/2，是氯加脱氯消毒的2/5，更只有臭氧消毒成本的1/9。即使在十万吨处理量水平，紫外消毒设备的投资及运行成本也远远低于其它消毒技术。 
6． 占地小，无噪音 

我公司生产的紫外C-消毒设备。对每小时处理80吨水的NLC-2000设备来说，其占地只有1.7米×0.8米，高1.5米，重220斤。若预留足够空间，该系统共需4平米的运行操作空间。如果处理水量减少，设备占地体积相应减少。另外，紫外消毒设备如果靠自流式供水（无水泵）， 将不产生任何噪音。 

7． 连续大水量消毒 

九十年代末紫外C消毒技术的另一特点是一年365天，一天24小时连续运行。除定期需一、二小时以内的例行保养外，其最佳操作条件是24小时连续运行。大水量消毒是现代紫外的另一大特征。除了可以消毒小水量（每小时几十升），也可以消毒大水量。目前紫外技术在实际应用中最大已达到每小时6万吨。如果实际需要，还可以更大。 

8． 应用领域广 

在目前所有的消毒技术中，没有一种像紫外技术一样，具有如此广泛的应用领域。它不仅可以消毒淡水，还可以消毒海水；不仅可以消毒饮用水，还可以消毒废水。它可广泛应用在各种各样需要水消毒的领域。例如，养殖业海水消毒，贝类净化，农业加工用水，饮用纯净水，电子，医药，生物工业用超纯净水，各种饮料，啤酒以及食品加工，污水处理后的消毒，自来水消毒，游泳池，城市喷泉装饰用水，中央空调及电站等冷却水，和军事基地，舰船，潜艇用水等。 

现代紫外消毒技术与传统消毒技术的比较由表2给出。它克服了现有传统消毒技术的缺点。在消毒过程中，不添加任何化学物质，也不产生或在水体中留下任何有害物质，运行安全、可靠，安装、维修简单，特别是投资及运行维修费用低以及极好的消毒效果。欧洲许多国家以及北美的加拿大和美国已在九十年代分别修改了环境立法，在废水处理后的消毒，以及饮用水的消毒上，推荐采用紫外-C消毒技术。
表2 紫外C消毒技术与几种传统消毒技术的比较 

臭氧发生器特点

1.臭氧发生器核心部件臭氧发生电极采用非玻璃（而是采用的国际先进的搪瓷放电体专利技术）介电材料,集高压电极与介质于一体；其耐电冲击能力和机械冲击能力强于玻璃和陶瓷。

2.为保障臭氧放电的安全连续运行，每个放电单元配有独立的保险装置。单个放电单元出现故障时不影响其他单元的正常工作。

3.采用PLC可编程控制器控制系统，对水温、水流、电参数、气压等多种参数实行监护和保证系统安全正常运行。

一．臭氧具有的特性：

a) 臭氧化学性质极为活泼，其标准氧化电位为2.07V，仅次于氟（2.87V）和羟基氧（2.8V），除铂、金、铱、氟以外，臭氧几乎可与元素周期表中的所有元素反应，；而臭氧的原子氧在游离时可以在瞬间产生强力的氧化作用，快速地与所有的污染物发生氧化反应，使污水中的污染物全面得以去除。因此，臭氧是一种广谱高效的杀菌、消毒及氧化剂，能迅速而彻底地降解有毒、有害有机物，杀灭水中的细菌，去除污水中氮磷及异味。

b) 臭氧很不稳定，在水中的半衰期约为10—30分钟，即臭氧在10-30分钟内便开始分解成氧气，因此，臭氧可增加水体中的溶解氧。

c) 由于臭氧的氧化性极强，其氧化作用可快速导致不饱和的有机分子破裂，使臭氧分子结合在有机分子的双键上，生成臭氧化物。臭氧化物的自发性分裂产生一个羧基化合物和带有酸性和碱性基的两性离子，后者极不稳定，可迅速地分解成酸和醛，进一步发生氧化分解反应直至降解，其最终产物为二氧化碳和水，从而达到氧化分解有机物的目的。由此可见，臭氧是一种高效、安全、无二次污染的氧化剂。

d) 制造臭氧的源料来源容易，只需空气（或氧气）及电源即可，空气和电不必贮存和运输，便于操作管理。

由于臭氧的氧化性强，因此臭氧对污染物氧化较为彻底，处理过程中不会产生污泥。

二．概  述

深圳是一个水资源缺乏的城市，随着工业的不断发展，水环境受到严重污染，水资源变得日趋紧缺，因此，中水回用势在必行。结合我公司的实践经验，以及罗芳污水厂臭氧化中水回用处理工程中试的数据为依据进行本方案的设计，以臭氧高级氧化为核心技术，结合生物活性炭吸附脱色技术（O3-GAC）为本方案的主要工艺。

三．设计原则

1. 严格执行国家有关环境保护的各项规定，确保各项出水指标达到国家及地区有关污染物排放标准。

2. 采用当前先进、可靠、运行稳定的处理工艺，稳定可靠地达到治理目标要求，且操作简单、管理方便。

3. 设备的构件经济合理、投资少、占地小、运行费用低。

4. 环保节能，无二次污染，合理解决污泥处理，噪声及臭气的控制问题。

5. 在工艺设计中，有较大的灵活性，可调节性，以适应水量、水质的周期变化。

四．设计依据

1. 《中华人民共和国环境保护法》；

2. 《广东省建设项目环境保护管理条例》；

3. 中华人民共和国国家标准城市杂用水水质标准GBT 18920-2002。

4. 《室外排水设计规范》（GB50014-2006）；

5. 国家和地方颁布的有关设计规范；

6. 现场勘察的有关资料及我司相关成功经验数据。

五．工艺设计

1.工艺选择

臭氧与活性炭联用深度处理技术，是集臭氧化、活性炭吸附、生物降解、臭氧消毒于一体，以去除污染物的独特高效性而成为当今世界各国饮用水深度处理的主流工艺。在欧美等国家O3-GAC已迅速从理论研究走向实际应用，国内深圳梅林水厂、大庆石化总厂、北京田村山水厂、南京炼油厂和昆明水厂等已建成了O3-GAC设施，并且取得了很好的处理效果。近几年，深圳亿可达科技发展有限公司O3-GAC也取得显著的成效。

2.臭氧在水处理中作用及其反应机理

a、臭氧在水处理中的净化原理
    臭氧在水中时刻发生还原反应，产生氧化能力极强的单原子氧（O）和羟基（OH），瞬间分解水中的有机物质、细菌和微生物。羟基（OH），是强氧化剂、催化剂，使有机物发生连锁反应。反应十分迅速，单原子氧（O）和羟基（OH），对各种致病微生物均有极强的杀灭作用，羟基的氧化还原位为2.80V，与氟的氧化能力相当。臭氧可以对水中的硫化物、氨、青化物进行降解，有毒的硫化物，氨、青化物通过与臭氧反应后，产生了无霉的H2SO4、CO2、N2等物质，从而达到净化水的目的。

b、杀菌及其反应机理

臭氧可迅速而彻底地清除水中细菌、大肠杆菌、芽胞等。与其它杀菌剂不同的是：臭氧能与细菌细胞壁脂类双键反应, 穿入菌体内部，作用于蛋白和脂多糖，改变细胞的通透性，从而导致细胞溶解、死亡。臭氧还作用于细胞内的核物质，如核酸中的嘌呤和嘧啶破坏DNA。

c、消毒及其反应机理

臭氧可迅速而彻底地清除水中病毒。臭氧对病毒的作用首先是病毒的衣体壳蛋白的四条多肽链，并使RNA受到损伤，特别是对其敏感的氨基酸娥基（半胱氨酸残基、色氨酸残基、蛋氨酸残基）发生反应可直接破坏蛋白质。噬菌体被臭氧氧化后，电镜观察可见其表皮被破碎成许多碎片，从中释放出许多核糖核酸，干扰其吸附到寄存体上。

d、除臭及其反应机理

臭氧因有很强的氧化力可以迅速而彻底分解水中的各种异味。如土臭、霉臭、藻类臭、氨味等。依靠其强氧化性能可快速分解产生臭味及其它气味的有机或无机物质，臭味的主要成分是胺R3N、硫化氢H2S，甲硫醇CH3SH氨等。臭氧对其氧化分解，生成物没有气味。
反应式如下：

R3N+O3→R3N-O+O2

H2O+O3→S+H2O+O2→SO2+H2O

CH3SH+O3→[CH3-S-S-CH3]→CH3-SO3H+O2

H2S + O3 = H2O + S + O2 3H2S + 4O3 = 3H2SO4

在水溶液中，臭氧与氨的反应。在25℃时，臭氧中的两个氧原子参加反应，反应的最终产物为无毒的硝酸铵、氧气和水：

2NH3 + 4O3 = NH4NO3 + 4O2 + H2O

臭氧与NH4+和NO2-的反应：

3NH4++ 5O3→3NO3- + 6H2O

3NO2-+ O3→3NO3-

即臭氧产将无机氨和有机氮直接氧化成NO3-，使水体中总的氨氮得以去除，保持水质稳定，水体不发黑发臭。

e、臭氧与无机物反应的反应机理

除铂、金、氟外，臭氧几乎可与周期表中所有的元素反应。臭氧可与K、Na反应生成氧化物或臭氧化物，在臭氧化物中的阴离子O3-实质上是游离基。臭氧可将各种金属元素氧化到较高或最高的氧化态，形成更难溶的氧化物，如 3Mn2+ + O3 + 3H2O = 3MnO2↓+ 6H+ 常利用此性质自污水中除去Fe2+、Mn2+、Pb、Ag、Cd、Hg、Ni等重金属离子。

对于氟以外的非金属元素，臭氧也可将其从各种低氧化态氧化，直至出现最高氧化态。如对水中S的反应为：

H2S + O3 = H2O + S + O2 3H2S + 4O3 = 3H2SO4

在水溶液中，臭氧与氨的反应。在25℃时，臭氧中的两个氧原子参加反应，反应的最终产物为无毒的硝酸铵、氧气和水：

2NH3 + 4O3 = NH4NO3 + 4O2 + H2O

臭氧与NH4+和NO2-的反应：

3NH4++ 5O3→3NO3- + 6H2O

3NO2-+ O3→3NO3-

即臭氧产将无机氨氮肥和有机氮直接氧化成NO3-，使水体中总的氨氮得以去除，保持水质稳定，河水不发黑发臭。

3.工艺特点

a.污染物的去除率高，并且没有二次污染

由于臭氧的标准氧化电位为2.07V，仅次于氟（2.87V），即其氧化能力次于氟。除了铂、金、铱、氟以外，臭氧几乎可与元素周期表中的所有元素反应，反应很彻底，污染物的去除率高，出水水质好；

由于制取臭氧的源料只需空气（或氧气）及电源，以及臭氧氧化分解的最终产物是二氧化碳和水，所以整个工艺不会对环境造成二次污染。

b.处理系统占地面积小，工程造价低：由于臭氧具有极强的氧化性，在水中时刻发生还原反应，产生氧化能力极强的单原子氧（O）和羟基（OH），瞬间即可分解水中的有机物质、细菌和微生物。因此无需庞大的基建和处理设施。

c.运行成本低：由于臭氧氧化反应使小分子物质变成大分子物质可提高污水的可生化性、沉降性及污染物的去除率；同时由于臭氧氧化性极强，对污染物的氧化分解较为彻底，在处理过程中不会产生污泥，无需添加任何药剂，且系统可全自动动作。因此运行成本低，仅为传统处理方法的1/3；

d.处理后的水质好且稳定：臭氧具有极强的氧化性和广普性，杀菌除臭脱色的同时还可以去除污水中COD、BOD和氮磷等所有污染物；且不受外界环境的影响，耐冲击负荷，因此，臭氧处理后的水水质好且稳定。

e .本系统滤料的更换周期比传统工艺要长3-5倍，使用期间可利用臭氧的强氧化进行反复再生。

f.无需其它设施即能增加水体中的溶氧量。臭氧在水中10-30便开始分解成氧气，可迅速增加水体中的溶氧量，大大改善水体环境。

g.由于制取臭氧的源料来源容易，只需空气（或氧气）及电源即可，空气和电不必贮存和运输，所以大大提高了整套工艺设施自动化程度和稳定性，便于操作管理。