凌卓環保：在給水處理中紫外線消毒器的應用

給水處理的目的是去除原水中懸浮物質、膠質物質、細菌以及其他有害成分，使凈化后的水質滿足生活飲用水要求。基本的給水處理工藝方案：工藝方案一：原水+過濾+鑢消毒，工藝方案二：原水+自然預沉+過濾+鑢或者二氧化鑢消毒，工藝方案三：原水+混凝沉淀或澄清+過濾+臭氧或者紫外線消毒器消毒，工藝方案四：原水+混凝+氣浮+過濾+臭氧或者紫外線消毒器消毒。上述工藝是目前常用的給水處理工藝，在實際運行過程中可根據原水水質情況及處理要求進行具體調整。通過上述工藝我們可以看到，給水處理工藝中過濾和消毒是*的處理工藝，無論哪種工藝，都離不開消毒技術，無非是消毒工藝不同。目前，給水處理消毒工藝有：鑢消毒、臭氧消毒、二氧化鑢消毒和紫外線消毒器消毒幾種。

傳統的鑢(Cl2)消毒技術須優化 鑢消毒時，鑢與水中殘余的有機物發生化學作用，生成三鑢甲烷、溴仿、溴二鑢甲烷和鑢二溴甲烷等一系列有害的“消毒副產物”。為了控制消毒副產物，各國都制定了嚴格的標準。在考慮飲用水的安全性時，首先需要考慮的是確保消除微生物對人體健康的影響，然后才是考慮減小消毒副產物對人體的危害。新型的消毒技術日益受到青睞，主要包括臭氧、二氧化鑢和紫外線消毒器及相關組合技術等。

臭氧(O3)消毒技術應用增多 臭氧是一種強氧化劑，其氧化能力僅次于氟，能氧化分解水中多種有機物，在低濃度下可瞬時完成氧化反應，而且其溶解度大，殺菌速度為鑢的600～3000倍，是目前加藥消毒法中zui有效的消毒劑，能同時控制水中鐵、錳、色、味、嗅，無三鹵甲烷、鹵乙酸類消毒副產物產生，但有產生溴酸鹽等副產物的可能。臭氧是通過直接氧化和產生自由基的間接氧化來破壞微生物的結構，達到消毒的目的。一般維持剩余臭氧濃度為0.4mg/L，接觸時間為15min，可得到良好的消毒效果。近20年來，由于臭氧制備技術的發展，成本降低，特別是發現鑢消毒存在的問題后，臭氧的消毒應用增多，在歐洲使用zui多。

二氧化鑢(ClO2)消毒技術方興未艾 二氧比鑢的殺菌速度快，消毒能力超過鑢但是次于臭氧，可殺死隱孢子蟲，具有廣譜性的消毒效果，有剩余消毒效果但無鑢味。二氧化鑢的消毒機理主要是氧化細胞內酶系統和生物大分子，殺滅細菌、病毒，且不對動植物產生損傷，殺菌作用持續時間長，受pH影響小，可除臭、去色。經二氧比鑢氧化的有機物多降解為含氧基團(羧酸)為主的產物，無鑢代產物出現。美國EPA推薦它是一種強有力的潛在替代鑢消毒的氧化型消毒劑，以控制自來水中的三鑢甲烷。二氧化鑢用于污水廠的出水，產生的副產物量不到鑢消毒產生的10%。因此20世紀80年代后二氧化鑢消毒應用迅速增長。

紫外線消毒器(UV)消毒技術異軍突起 紫外線消毒實質是光化學反應，細胞的遺傳物質核酸(RNA或DNA)吸收紫外線能量，在光致二聚作用下化學鍵和鏈斷裂，破壞了核酸的正常功能，引起微生物死亡，達到消毒的目的，其反應速率不受溫度和pH的影響。當紫外強度為3×104 μW/cm2時，紫外線殺滅病毒及細菌約需0.1～1s的接觸時間、殺滅霉菌孢子需1～8s、殺滅藻類需5～40s，而鑢消毒則需30～60min的接觸時間，臭氧消毒需15～30min。現代的紫外線消毒器消毒裝置可以很容易達到(3～30)×104 μW/cm2的光強度，因此常見細菌、病毒、霉菌、藻類、孢子甚至原生動物都可以迅速被有效殺滅。根據目前的文獻報道，還沒有發現紫外線(特別是在253.7 nm附近)在消毒過程中會產生足夠量的對人體有害的物質。水的色度、濁度和SS等影響紫外線的吸收，從而影響消毒效果。

在目前所有的消毒技術中，紫外線殺菌器消毒的廣譜性是zui高的，并且對一些對人類危害極大的，而鑢氣以至臭氧無法或不能有效殺滅的寄生蟲類如隱性包囊蟲和賈第鞭毛蟲等都能有效殺滅，且沒有消毒副產物，也不增加損害管網水生物穩定性的副產物，同時由于關鍵技術的突破，紫外線消毒器系統的可靠性大大提高，設備使用壽命長，能耗降低，運行費用大為下降，紫外線消毒器價格成本zui為合理。因此20世紀90年代紫外線消毒技術在發達國家得到廣泛的應用。歐洲許多國家以及北美的加拿大和美國已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，推薦采用飲用水紫外線消毒器和污水紫外線消毒器消毒技術。

工藝方案一、二在給水處理的初級階段使用較為普遍，但該工藝顯然已不能滿足用水水質的要求。工藝方案三、四在工藝方案一的基礎上增加了混凝+沉淀、混凝+氣浮處理工藝，改進了消毒技術，以臭氧或者紫外線消毒器消毒替代鑢消毒。根據給水處理進、出水水質標準，顯而易見，給水處理基本工藝方案中的方案三和方案四是目前zui適宜的給水處理工藝。

比較兩個備選方案不難發現，方案三在混凝后運用了沉淀工藝，過濾后運用了臭氧或者紫外線消毒器消毒工藝，方案四在混凝后用了氣浮工藝，過濾后同樣運用了臭氧和紫外線消毒器消毒工藝，根據沉淀和氣浮的處理效果及適用條件結合進出水的水質要求，選定方案三或者方案四作為的zui終工藝，再根據給水處理水量大小選擇方案三或者方案四。所用工藝說明：原水取自該地區水庫水，經取水泵加壓輸送到管道混合器與絮凝劑充分混合、絮凝、氣浮，進入過濾器，過濾后的清水經過臭氧或者紫外線消毒器消毒進入清水池貯存，用作該地區居民生活飲用水。原水中的懸浮物、大分子有機物等雜質通過絮凝劑凝聚作用和濾池的過濾得以大大降低，過濾、消毒后出水達到生活飲用水衛生標準。