简述: 2002年11月,某些国家及地区爆发了非典型性肺炎,这一疫情的元凶--冠状病毒的广泛传播和顽强存活的能力,使人们意识到消毒的重要性,尤其是污水处理厂的尾水消毒,成为防止疫情扩散的重要防线。 许多国家和地区在对城市污水要求消毒的同时,也制定了相应的消毒指标。美国的污水排放标准一般是由国家环保局(EPA)制定出指导性原则,再由各州制定出自己的排放标准,向本州的污水处理厂发放国家污染物清除系统(NPDES)排放许可证,证上规定各个污水处理厂的详细排放指标。该许可证及监测数据最后汇总到美国环保局监控管理,不能达标的污水处理厂将被课以罚金。该执行管理体系是世界上最为严格的,从而保证了标准的严格实施和执行。目前美国大部分州对经过二级生化处理后的污水出水的消毒指标为粪大肠菌群不超过200个/100 mL,极个别州的标准为粪大肠菌群不超过400个/100 mL或1000个/100 mL。在污水再生处理方面,美国大部分州采用于美国加州的消毒标准,即加利福尼亚第22号条例,该标准对非限制性使用的回用水的消毒标准为总大肠菌群不超过2.2个/100 mL。加拿大的污水排放消毒指标与美国类似。欧盟国家的污水排放标准主要受浴场水指导准则(Bathing Water Directives)约束,现行标准为受纳水体中的总大肠菌群不超过10000个/100 mL,且粪大肠菌群不超过2 000个/100mL,目前欧盟正在对这一标准进行修改,预计新标准中的粪大肠菌群数将修订为不超过1000个/100mL。
我国的《城镇污水处理厂污染物排放标准》 (GBl8918-2002)将粪大肠菌群列为基本控制项目。该标准规定执行二级标准和一级B类标准的污水处理厂粪大肠菌群最高允许排放浓度不超过 10000个/L(即1000个/100 mL),执行一级A类标准的不超过1000个/L(即100个/100 mL)。 回用的中水或冷却循环水、工业循环水中含有大量细菌,如大肠肝菌达到10444-106以上,必须进行消毒后才能安全回用。紫外线中水消毒工艺是近几年发展成熟的新工艺,具有设备高效成本低、运行费用低、消毒效果好、安全易操作等诸多优点,是取代传统的氯消毒、臭氧消毒最有效、最经济的新工艺。
设备优点: 1、属于物理的安全消毒;2、无有害的氯副产物;3、经过生物剂量测定法测定;4、使用高选择性已校准的紫外光传感器来监控紫外光强度;5、远行维护费用低;6、灯管寿命长;7、PLC控制系统;8、自动清洗系统。
紫外线消毒技术 |
紫外线是电磁波的一种,原子中的电子从高能阶跳到低能阶时,会把多余能量以电磁波释出。电磁波的能量越强,波长越短,人类肉眼能看见的波长400nm-780nm,对肉眼来说,400nm的电磁波显示成兰色、紫色,780nm的电磁波显示成橙色、红色。紫外线是指波长比400nm还短的电磁波,因其光谱在紫色区之外,故名为紫外线(Ultraviolet,简称UV)。紫外线通指是波长在100-400nm的电磁波,人的眼睛不能看到紫外线。
100-400nm波长的紫外线,按其对人体的影响及功能,UV-A,UV-B,UV-C和V-UV。
UV-A是指波长在315-400nm的紫外线,UV-A能使人的皮肤产生黑色素,使皮肤变黑。
UV-B是在波长在280-315nm的紫外线,UV-B能致癌,令皮肤起皱纹老化。
UV-C的波长在200-280nm,其中有254nm波段有杀菌、消毒效能。
波长在240-270nm的UV-C能直接破坏细胞、病毒的DNA(脱氧核糖核酸)和RNA(核糖核酸),使微生物迅速死亡。
波长在100-200nm的VUV185nm能产生臭氧,而在空气中或溶解在水中的臭氧,能把微生物的细胞壁以氧化作用破坏,使微生物立刻死亡。

紫外线杀菌原理
在地球上所有以知的生命形式,都是以DNA及RNA作为繁殖、遗存的基础。DNA及RNA都以4种化学物单元组成
A--Adenine腺嘌呤
T--Thymine胸腺嘧啶
C--Cytosine胞核嘧啶,氧氨嘧啶
G--Guanine乌嘌啶(核酸的基本成分)
细胞繁殖时,DNA中的长链打开,打开后每条长链长的A单元会寻找T单元连合,每条长链都可复制出与刚分离的另一条长链同样的链条,恢复原来分裂前的完整DNA,成为新生细胞的基础。波长在240-270nm的紫外线能打破DNA生产蛋白质及复制的能力。细菌病毒的DNA,RNA受破坏后其生产蛋白质的能力和繁殖能力均已丧失。因细菌,病毒一般生命周期很短,不能繁殖的细菌,病毒就会迅速死亡 。
污水用紫外线杀菌器清洗部分细节图(参考)
表1 部分国家和地区尾水消毒指标
国家或地区 | 指标值* | 标 准 |
美国国家环保局(EPA) | 200个/100mL | 二级生化处理后的出水 |
美国 加利福尼亚第22号条例 | 总大肠菌群数 2.1个/lOOmL | 非限制性使用的回用水
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欧盟 | 2000个/100mL | 浴场水指导准则 (Bathing Water Directives) |
日本指针 | 总大肠菌群数 1000个/mL | 水污染环境质量标准——二级标准,渔业一级标准 |
中国 (GBl8918—2002) | 10000个几 1000个/L 10000个/L | 二级标准 一级标准A类 一级标准B类 |
中国 (GB8978—1996) | 5000个/L 1000个/L 500/L 1000个/L 500个/L 100个/L | 医院、兽医院及医疗机构含病 原体污水;三级标准 医院、兽医院及医疗机构含病原体污水;二级标准 医院、兽医院及医疗机构含病 原体污水;一级标准 传染病、结核病医院;三级标准 传染病、结核病医院;二级标准 传染病、结核病医院;一级标准 |
| 上海市地方标准 (DB31/199—1997) | 3000个/L 10000个/L | 黄浦江上游水源保护区 黄浦江上游准水源保护区 |
| 中国再生水用作冷却水 的水质控制标准 (GB50335——2002) | 2000个/L | 再生水用作冷却水 |
| 中国城市污水再生利用 城市杂用水水质 (GBl8920——2002) | 总大肠菌群数 3个/L | 城市污水再生用作杂用水 |
| 中国城市污水再生利用 景观环境用水水质 (GBl8921—2002) | 10000个/L 2000个/L 500个/L 不得检出 | 观赏性景观环境用水 河道、湖泊类 观赏性景观环境用水 水景类 娱乐性景观环境用水 河道、湖泊类 娱乐性景观环境用水 水景类 |
紫外线污水消毒对处理的水质要求如下
色度 | TSS | BOD | COD | 浊度 | 铁 |
<30度 | ≤5mg/L | ≤10mg/L | ≤50mg/L | <5 | <0.4mg/L |
紫外线消毒设备选型
序号 | 参数 | SWH | SVH |
1 | 最大处理流量(万吨) | 1-160 | 0.5-10 |
| 2 | 紫外线灯管类型 | 中压灯 | 低压高强灯 |
| 3 | 紫外线与水流的水向 | 平行 | 平行 |
| 4 | 自动清洗系统 | 气动清洗系统 | 气动清洗系统 |
| 5 | 混流设计 | 有 | 有 |
| 6 | 控制系统 | PLC控制 | PLC控制 |
| 7 | UV在线强度检测 | 有 | 有 |
| 8 | 模块组起吊设备 | 手动 | 手动 |
| 9 | 安装方式 | 明渠式 | 明渠式 |
| 10 | 紫外线有效剂量 | 254nm | 254nm |
| 11 | 系统标准配套包括如下: | 1、紫外线灯管 2、石英套管 3、自动清洗石英套管系统 4、镇流器电源 5、控制系统 6、PLC中央控制柜 7、不锈钢机架 8、紫外线强度监测 9、故障报警10、水位控制器 11、起吊机 | |



