UV技術在飲用水處理中的應用現狀與前景分析

摘 要:本文介紹了UV技術在市政給水、瓶裝水、二次供水消毒等方面的應用現狀，包括國內為數不多的應用此技術的給水廠工程實例;探討了UV消毒技術存在的問題和未來發展，并對該技術在我國飲用水消毒領域廣闊的前景作了展望。

關鍵詞:飲用水UV消毒

中圖分類號:TU991文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2011)02(c)-0103-01

UV消毒的原理是利用UVC光子中的能量對水體中各種細菌、病毒、霉菌、藻類、孢子甚至原生動物DNA的結構破壞，干擾DNA、RNA和蛋白質的合成、使細胞喪失復制繁衍能力，最終死亡。與目前最常用的氯相比，UV不會產生具有潛在危害的副產物;與臭氧相比，成本低很多。UV消毒技術是無需投入任何化學物質的物理方法，沒有副作用，滅菌瞬間快速，并能消滅頑固抗氯的賈第蟲和隱孢子蟲，目前在國外飲用水領域已廣泛發展，在我國，仍屬于起步階段。

1 市政給水

近年來，歐美地區已有越來越多新建的給水廠采用UV消毒工藝，據統計，歐洲有2000多座，美洲也有超過1000座給水廠采用UV消毒技術，美國在建的100萬噸以上的水廠，采用UV消毒的已經有幾座。具體工程案例有美國紐約Catskill Delaware水廠(820萬m3/d，在建中)、美國西雅圖Cedar水廠(68萬m3/d)、加拿大維多利亞Japan Gulch水廠(8萬m3/d)、美國中心湖水廠(18萬m3/d)、荷蘭PWN水廠(9.6萬m3/d)、荷蘭鹿特丹水廠(7萬m3/d)、德國米爾漢姆區Styrum-Ost水廠(19．2萬m/d)、俄羅斯圣彼得堡水廠(86萬m/d)、俄羅斯陶里亞蒂水廠(40.5萬m、/d)、俄羅斯烏法水廠(24萬m3/d)等。其中，俄羅斯圣彼得堡水廠是目前世界上最大的采用UV消毒的給水廠，而在建中的紐約水廠，建成后將成為世界上最大的UV消毒給水廠。

與國外相比，UV消毒在國內應用于給水處理的工程實例雖為數不多，但已有了很好的開端。天津開發區給水廠2008年三期工程(15萬m3/d)采用了UV+氯聯合消毒技術，這是國內城市給水廠中投產使用的首例。該水廠是天津濱海新區內第一座嚴格按照新國標(GB 5749-2006)要求建成的水廠。該水廠使濾后水通過UV系統進行消毒處理，安裝4臺DN800封閉管道式UV消毒反應器。再補氯后進入清水池儲存，利用兩種消毒方式實現優勢互補，建立起消毒的多級安全屏障。

上海臨江水廠2008年擴建工程(原40萬m3/d ，擴建后60萬m3/d)中增設了UV消毒系統，與擴建前使用的氯胺消毒組合作用。臨江水廠擴建不僅為滿足市政供水，更肩負浦東世博園區的供水重任，該項目為達到要求更高的內控目標(如隱孢子蟲為0)，建立世博園區(浦東片)優質安全供水保障系統，對采用臭氧和UV消毒作了經濟比較，最終選擇了UV系統。

2 瓶裝水(礦泉水、純凈水等)

2010年10月1日實施的《飲用天然礦泉水》新標準，規定每升飲用天然礦泉水中的溴酸鹽含量不得超過0.01mg。國際癌癥研究協會認為，溴酸鹽可能會增加人類患癌癥的幾率，將溴酸鹽歸為2B類(對人類證據不足，對動物證據充足)致癌物質，美國關于飲用水中溴酸鹽含量的標準為0.01mg/L，歐盟為0.003mg/L。

這一新標準實施后，各大廠家都開始青睞UV技術，因為一般來說，水中不存在溴酸鹽，溴酸鹽主要是臭氧消毒的副產物。許多凈水設備公司新開發的消毒器，利用光學原理對UV燈腔內壁作了獨特的處理，殺菌效果成倍提高，UV消毒技術解決溴酸鹽問題已經受到了瓶裝水行業的普遍認可。

對于純凈水消毒，UV和臭氧這兩種方法都有市場。相比而言，UV消毒投資少是其優勢所在。

3 二次供水

UV消毒技術在小區二次供水中的應用也非常廣泛，市面上供應小區用水UV消毒器的廠商數不勝數。楊玉楠等人在2002年就已對哈爾濱市某小區清水箱內的UV消毒效果進行了研究，結果表明，UV消毒系統能使細菌保持在水質標準規定限度內，并且起到防止水箱內水二次污染的效果。但是同時我們看到，出于基建費和運行費的考慮，該小區當時只采用了水面照射，如果換用目前更為廣泛的水下照射，使UV光穿透更徹底，或者采用臭氧/UV聯用必然能達到更好的殺菌效果。

另根據張琳等人的研究，因光照和溫度的升高，UV對余氯的衰減有促進作用，對于微生物學指標較差，余氯很低甚至沒有的水箱，適宜采用UV消毒，并且一定要定期清洗維護。

4 存在問題和前景

我國市政管網長、老舊現象明顯，甚至很多地方水源水質較劣，再加上國產UV系統配套設施質量不及國際先進水平，因此很多水廠不愿首開先河，甚至有人認為沒有必要，因為我國居民沒有飲用生水的習慣。

選擇UV技術，重點是在安全性。氯消毒是各界認可的最經濟方法，但它潛在的危害性也為我們熟知，UV與氯的聯用，必然減少氯的投入量。隨著我國城市化發展，人民物質水平不斷提高，對生活質量要求必然也會提高，氯消毒也許是適合我國現階段很多地區的消毒方法，尤其是經濟發展較為落后的地區，但是論及未來發展的前景，必然UV占有絕對優勢。并且隨著我們對該技術研究的進展，存在的問題將逐漸得到解決，它的經濟優越性也會慢慢體現出來。雖然目前在市政給水處理中缺乏工程經驗，但隨著示范工程的建立，未來必將有更多新建、改擴建的水廠，采用這種優勢技術。UV技術在各種瓶裝水、小區二次供水消毒中的應用已較為成熟，前景非常樂觀，尤其是新國標的執行，大大拓寬了其在礦泉水消毒市場的發展。

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