凌卓技術：高位水箱應用紫外線消毒器的優勢

　　近年來，我國的高層建筑、大型公共建筑增長速度非常快，為確保消防及生活用水的供應，均采用大型貯水池蓄水，有些高層建筑采用高位水箱供水，使本已合格的飲用水因貯水容器長期置放、與周圍不潔環境接觸等原因而造成用水的二次污染，尤其是生活消防共用水箱用水會使水質不符合飲用標準。因此，在高位水箱的生活用水出口處應安裝消毒水設備。常用的消毒水設備有紫外線消毒器或水箱加藥設備，在消毒用水的同時，還應定期沖洗水箱。

    生活飲用水的水質要求：生活飲用水應為無色、無味、透明、不含有毒物質，大腸桿菌數等應符合衛生防疫部門頒布的用水標準。

   在我國，一般在城市內生活飲用水是靠自來水廠對水源（河流、湖泊、水庫、地下水）進行沉淀過濾凈化、消毒處理成合格的飲用水方可輸送至用戶。而在農村鄉鎮及人口分散的地區，當不具備集中處理水源的條件時，也應對飲用水源進行檢測（如井水等），不合格者應進行沉淀及藥物處理后方可飲用。對由于水災、地震或戰爭而污染的水源更應嚴密監視，并及時進行對飲用水的消毒及處理成合格水再供應。

　　在實際生活中，還會發生由于對飲用水在輸送、儲存中的二次污染情況，因此在施工中應保證采用合格的管材、嚴密的接口，以達到水在輸送中不被污染。在管理貯水池（箱）時，應及時作好清洗及消毒的工作，同時安裝紫外線消毒器等消毒水設備，才能保證飲用水不被二次污染。常用的飲用水消毒技術有加藥消毒、臭氧消毒和紫外線消毒器消毒。污水紫外線消毒器和飲用水紫外線消毒器廠家根據國內二次供水消毒情況為您解讀飲用水紫外線消毒器消毒技術應用現狀。

飲用水紫外線消毒技術應用分析：氯消毒會產生具有致癌作用的氯化消毒副產物，而近些年來賈第蟲和隱孢子蟲的發現，使現有的氯消毒工藝面臨嚴峻的挑戰，人們開始尋找新的替代消毒技術有效地提高消毒效果，并且可以降低消毒過程中產生的副產物對人體健康的潛在危害，同時保證飲用水的微生物學安全性和化學安全性。

在眾多的替代消毒技術中，由于紫外線消毒器消毒不添加任何化學物質、消毒效果好及不產生消毒副產物等優點而引起人們的重視。紫外線消毒的歷史非常悠久，在歐洲，飲用水紫外線消毒已有近百年的歷史。1910年，法國的馬賽一家自來水廠zui先安裝了一套紫外線消毒器系統對飲用水進行消毒，到目前為止，西方發達國家已在污水處理廠安裝了近4000套大型紫外線消毒系統，應用該技術的廠家約占污水處理廠總數的10%。同時，至2001年底已有2000多家自來水廠采用了紫外消毒技術，占自來水廠總數的10%以上，并且大量的紫外消毒技術改造工程正在進行之中。由于紫外線消毒在環保及人身安全方面的突出優點，歐洲及北美的許多國家將紫外線消毒器消毒列為用水終端和用戶進水端及小型給水系統中的方法。尤其是發現自來水中存在隱孢子蟲后，美國已經將紫外線殺菌器消毒器消毒工藝作為自來水消毒的*手段寫入供水法規中。

1 紫外線殺菌器消毒技術的生物學原理：紫外線位于X射線和可見光之間，在物理學上一般將紫外線分為真空紫外線區(<190nm)、遠紫外區(190-300nm)和近紫外區(300-400nm)；按其生物學作用的差異，紫外線可分為UV-A(320-400nm)、UV-B(275-320nm)、UV-C(200-275nm)和真空紫外線部分。水處理中實際上是使用紫外線的UV-C部分，在該波段中260nm 附近已被證實是殺菌效率zui高的紫外線。

紫外線消毒器殺菌的原理是基于核酸對紫外線的吸收。紫外殺菌本質上是一個光化學過程，每一粒波長253.7nm的紫外線光子具有4.9eV的能量，紫外光子必須被吸收才具有活性。核酸是一切生命體的基本物質和生命基礎，核酸分為核糖核酸(RNA)和脫氧核糖核酸(DNA)兩大類，其共同點是由磷酸二脂鍵按嘌呤與嘧啶堿基配對的原則而連接起來的多核苷酸鏈。當微生物體受到紫外線照射時，會吸收紫外線的能量，從而引起DNA的損傷，zui常見的兩種損傷形式為環丁烷嘧啶二聚體(cyclobutane pyrimidine dimmer,CPD)和嘧啶-嘧啶酮光產物(pyrimidine pyrimidone photoproducts, PP)。當DNA受到紫外線照射后，相鄰的嘧啶堿基共價交聯形成環丁烷四圓環，使兩個堿基的5、6位雙鍵飽和，形成CPD。嘧啶-嘧啶酮光產物是通過5嘧啶的5和6位碳原子或3嘧啶的4位碳原子和位于4位碳的氧原子或亞氨基異構體間形成的二氧乙烷或氮雜丁烷4圓環而形成的，這些都是比較穩定的化學鍵，從而阻止了DNA的復制^[4,5]；另一方面，在紫外線的照射下可以產生自由基引起光電離，造成微生物不能復制繁殖，就會自然死亡或被人體免疫系統消滅，不會對人體造成危害，從而達到消毒的目的。

2 紫外線消毒器消毒對水中微生物的滅活效果：紫外線殺菌器消毒具有較高的微生物滅活效果，對水中多種微生物都具有良好的滅活效果，并且殺菌速度快，大多數都是在1秒之內。紫外線對常見細菌和病毒的滅菌效果如表1所示：

表1 　紫外技術對常見細菌病毒的殺菌效率(紫外輻射強度30mW/ cm²)

另外，紫外線消毒器殺菌器消毒技術對近些年發現的致病性病原微生物賈第蟲和隱孢子蟲也具有良好的滅活效果。隱孢子蟲孢囊通過人畜的糞便排入環境，它們可在環境中存活很長時間，隱孢子蟲卵囊和賈孢子蟲孢囊比其它水傳染病源微生物的存活時間長，因而可引起多次疾病的爆發。隱孢子蟲引起的疾病非常嚴重，其普遍的的癥狀是腹瀉、嘔吐、低燒，類似流感的癥狀，而對免疫機能不健全的患者，如艾滋病患者，其疾病更為嚴重，導致死亡。如1994年美國拉斯維加斯市爆發隱孢子蟲病，20名艾滋病患者死亡^[6-9]。近年來的研究表明，使用低壓汞燈和中壓汞燈的輻射劑量在30J/m²時，能滅活隱孢子蟲99.9 %以上，并且通過大量的實驗證明低壓汞燈和中壓汞燈均能有效地滅活隱孢子蟲^[10~12]。紫外線消毒對軍團菌也有良好的效果，Muraca比較了臭氧、紫外線和氯和加熱對軍團菌的滅活情況，紫外線和加熱(60度)1個小時產生了5log的滅活，氯和臭氧需5個小時才能達到同樣的滅活效果^[13,14]。

3 紫外線消毒器消毒與其它消毒方法的比較：五種常用的消毒方法在消毒效果、費用及安全性方面的比較（見表2）。從表中可以看出，幾種中化學消毒劑滅活微生物需要較長的時間，而紫外線消毒僅需幾秒鐘即可達到同樣的滅活效果。化學消毒劑都會產生一些對人體健康有害的消毒副產物，并且操作及管理也比較復雜，紫外線殺菌器消毒器消毒在滅菌的過程中不產生消毒副產物，而且運行操作簡便，其基建投資及運行費用也低于其他幾種化學消毒方法。

表2 紫外線殺菌器消毒器消毒與其他消毒方法的比較

4 紫外線消毒器消毒應用的優勢：紫外線消毒器消毒工藝具有其他消毒工藝所*的優勢，克服了現有傳統消毒技術的缺點。歐洲許多國家以及北美的加拿大和美國已在九十年代分別修改了環境立法，在廢水處理后的消毒，以及飲用水的消毒上，推薦采用紫外線消毒器消毒技術。紫外線消毒器消毒的優勢主要表現在：

(1) 紫外線殺菌器消毒技術具有較高的殺菌效率，運行安全可靠。紫外線消毒器消毒對細菌和病毒等具有較高的滅活效率并且由于不投加任何化學藥劑，因此它不會對水體和周圍環境產生二次污染。

(2) 對隱孢子蟲和賈第蟲有消毒效果，常規的氯消毒工藝對隱孢子蟲和賈第蟲的滅活效果很低，并且在較高的氯投量下會產生大量的消毒副產物，而紫外線殺菌器消毒在較低的紫外線劑量下對隱孢子蟲和賈第蟲就可以達到較高的滅活效果。

(3) 不產生有毒有害副產物，不增加飲用水的AOC含量。紫外線殺菌器消毒不改變有機物的特性，并且由于不投加化學藥劑，不會產生對人體有害的副產物，并且不會增加AOC和BDOC等損害管網水生物穩定性的副產物。

(4) 能降低臭味和降解微量有機物，紫外線對水中多種微量有機物具有一定的降解能力，并且能夠降低水的臭和味。

(5) 占地面積小，運行維護簡單、費用低。對每天5萬噸污水用氯消毒來說，需建有一個130米長、3米寬的接觸渠。采用污水紫外線消毒器消毒只需20米長3米寬的面積；紫外線消毒運行維護簡單，采購紫外線消毒器價格低，運行成本也低，可達每噸水僅4厘人民幣甚至更低，其性能價格比具有很大優勢。

(6) 紫外線消毒器消毒效果受水溫、pH影響小。