摘　要：提出在污水、污泥消毒環(huán)節(jié)上，用紫外線消毒取代氯消毒，具有不對水體產(chǎn)生污染、操作系統(tǒng)安全、投資運行成本低以及殺菌效率高等優(yōu)點，能有效地降低污水中細(xì)菌。

       古交給排水公司污水處理廠是承擔(dān)古交市部分工業(yè)污水和全部生活污水的企業(yè)，日處理污水2萬噸，1990年建廠以來，共處理污水6000多萬噸。隨著古交電廠的上馬，對水質(zhì)要求越來越高，如何提供質(zhì)量上乘的中水成為擺在我廠面前的頭等大事。

       污水處理后，必須進(jìn)行殺菌消毒處理，殺滅殘留的細(xì)菌、病毒等微生物。我廠采用傳統(tǒng)的氯消毒工藝，其缺點是運行費用高，且對人體有毒，所以至今使用次數(shù)很少。由于傳統(tǒng)的氯消毒會產(chǎn)生副產(chǎn)物，20世紀(jì)70年代，隨著對氯消毒產(chǎn)生的副產(chǎn)物的分析研究，發(fā)現(xiàn)氯與水中某些有機物如腐植酸、富里酸等反應(yīng)，會產(chǎn)生大量的鹵代烷和氯化有機物，使得處理后的污水中各類氯化有機物有不同程度的提高，氯氣和氯的衍生物消毒的副作用越來越引起人們的重視，積極尋找替代氯的更安全更優(yōu)越的新型消毒劑，已成為今后污水處理領(lǐng)域的一個發(fā)展方向。

       我廠自1999年污泥系統(tǒng)投入使用后，每年產(chǎn)生大量的污泥，由于細(xì)菌含量高，嚴(yán)重影響農(nóng)作物正常生長、發(fā)育，致使污泥農(nóng)用受到限制，銷路不好，用紫外線消毒可很好地解決這一問題。

一、現(xiàn)代紫外線消毒技術(shù)簡介

       紫外線一般被分為三個不同波段：紫外A（315nm～400nm）、紫外B（280nm～315nm）和紫外C（100nm～280nm）。紫外燈的殺菌能力取決其發(fā)射光譜中紫外C的含量，紫外C是殺菌效果最好的紫外波長范圍。在該波段中260nm附近已被證實是殺菌效率最高的，目前生產(chǎn)的紫外燈的最大功率輸出在253.7nm波長。該波長輸出在目前世界頂極紫外燈中已占到紫外能量的90%，總能量的30%，由于高強度、高效率的紫外C存在，紫外技術(shù)已成為水消毒領(lǐng)域一個具有相當(dāng)競爭力的技術(shù)。

       紫外消毒的殺菌原理是利用紫外線光子的能量破壞水體中各種病毒、細(xì)菌以及其它致病體的DNA結(jié)構(gòu)使各種病毒、細(xì)菌以及其它致病體喪失復(fù)制繁殖能力達(dá)到滅菌的效果。
紫外C殺菌的效果取決于紫外線的劑量，紫外線劑量取決于紫外C強度和照射的時間，即D=I×S，其中D為劑量，I為強度，S為照射時間。

二、現(xiàn)代紫外線消毒技術(shù)的優(yōu)勢

（1）高效率殺菌

        具有較高的殺菌效率，紫外C對細(xì)菌、病毒的殺滅作用一般在1秒以內(nèi)，傳統(tǒng)的氯氣以及臭氧方法，達(dá)到紫外C的殺菌效果一般需要20分鐘至1小時。

（2）高效殺菌廣譜性

       紫外C技術(shù)在目前的消毒技術(shù)中，殺菌的廣譜性相當(dāng)高，它對幾乎所有的細(xì)菌和病毒都能高效率殺滅并且對一些危害較大，而氯氣和臭氧在水消毒可能的濃度內(nèi)很難有效殺滅的原生動物都能有效殺滅。

（3）無二次污染

        由于紫外C技術(shù)不加入任何化學(xué)藥劑，因此它不會對水體和周圍環(huán)境產(chǎn)生二次污染，不改變水中任何成分。而對氯消毒來說，如果水中含有大量的有機物其產(chǎn)生的有機氯對人體有致癌作用，并且水中含有的氯化合物在某些場合下，對水中生物、植物以及水環(huán)境產(chǎn)生危害。

（4）運行安全可靠

       傳統(tǒng)的消毒技術(shù)如采用氯化合物或臭氧，其消毒劑屬于劇毒、易燃、易爆腐蝕性物質(zhì)，這些物質(zhì)的使用必須特別小心，現(xiàn)代紫外C水消毒系統(tǒng)是一種對周圍環(huán)境以及操作人員相對安全可靠的技術(shù)。

三、成本核算

（1）投資成本

        表1為1993年美國污水廠紫外線消毒與氯消毒投資成本比較。

表1　紫外線消毒與氯消毒投資成本比較表

        由表1可見，采用紫外線消毒的投資遠(yuǎn)比氯消毒低得多，表1中的投資成本與近幾年的價格相比高了一些，與我國相比則更高。

        紫外線消毒投資比氯消毒低的主要原因之一是土建投資低。氯消毒需要有0.5h的接觸時間，其大面積的接觸池需要大量征地及土建，如規(guī)模為5×104m3/d的污水廠需要一個尺寸為130×3×3m的接觸池，約需征地667m2，土建投資約為300萬元，而采用紫外消毒最多只需征地100m2，土建投資只需40萬元。

（2）運行、維修成本

       紫外線消毒的運行費用主要為電費，維修費用包括更換燈管、鎮(zhèn)流器、燈套管的費用及清洗液費用、人工費等。表2為1993年美國污水廠紫外線消毒系統(tǒng)與氯消毒系統(tǒng)的平均年費用、維護(hù)費用比較。

表2　紫外線消毒與氯消毒系統(tǒng)的運行、維護(hù)費用比較

      由表2可見，污水紫外線消毒的運行、維護(hù)成本要比氯消毒低。

四、影響紫外線消毒的因素

       水中的各種懸浮物及溶解性有機物和無機物都會造成燈管表面結(jié)垢。燈管表面結(jié)垢會極大地影響紫外線消毒效果。燈管表面結(jié)垢可以通過定期清洗來解決。最常見的是人工清洗，清洗時需要關(guān)燈、停機；另外還有機械或其它在線清洗，不需要關(guān)燈、停機。這兩種方法都需要定期使用酸性藥品。

五、結(jié)論

       紫外線消毒技術(shù)由于具有不對水體產(chǎn)生污染、操作系統(tǒng)安全、投資成本低以及殺菌效率高等優(yōu)點，在西方國家已成為給排水領(lǐng)域的主要消毒技術(shù)，我國在該項目上落后于國外。將紫外線消毒設(shè)備應(yīng)用于我廠污水消毒能提高古交電廠的的用水安全性。污泥消毒后，污泥農(nóng)用有了保證，打開了銷路，能為我廠創(chuàng)造一定的經(jīng)濟(jì)效益。
 

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