污水處理廠紫外消毒工藝的應用

[摘要]在污水處理廠的運行過程中，很多時候需要采取紫外消毒工藝，在采取紫外消毒工藝的過程中，要明確更好的工藝措施，并在工藝運行的過程中，積極積累相關的經驗，才能夠做好相關的處理工作。本文主要明確了污水處理廠紫外消毒工藝的運行效果，并進一步提出了相關的運行經驗和運行的措施，供今后的霧水處理廠參考和借鑒。

[關鍵詞]污水處理廠；紫外消毒工藝；運行經驗

城市污水中含有大量病原微生物，對人類健康與生態環境都有明顯的危害。污水處理廠中常用的活性污泥方法—般不能將其全部去除，需要在二級或三級出水之后增加消毒工藝。目前常用的消毒工藝方法有，氯消毒、紫外消毒、臭氧消毒、二氧化氯消毒等。其中紫外消毒工藝具有消毒效率高、經濟高效、操作安全簡便等優勢，因此越來越受到人們的重視。而對紫外消毒過程中經驗的不斷總結提煉，是提高工藝運行效率的重要環節。

1、紫外線消毒的原理及優勢

1.1紫外線消毒的原理

紫外線消毒水處理技術是一種基于現代光學、防疫學、生物學和物理化學的消毒技術。利用特殊設計的紫外發生裝置產生紫外光，當水中的各種細菌、病毒、寄生蟲、水藻以及其它病原體受到一定劑量的紫外輻射后，其細胞中的脫氧核糖核酸或核糖核酸結構受到破壞，使其喪失復制和繁殖能力。由于細菌、病毒的生命周期一般較短，這些不能繁殖的細菌、病毒就會迅速死亡，從而可以在不使用任何化學藥劑的情況下達到消毒和水質凈化的目的。

1.2紫外線消毒水處理的優勢

紫外線消毒水處理技術的優點還有以下幾點：紫外線屬廣譜殺菌射線，在足夠的照射劑量下，能殺死絕大多數病原微生物，包括細菌、結核菌、病毒、芽抱和真菌，且殺菌速度快。另外研究表明，紫外消毒技術對近些年發現的致病性病原微生物賈第鞭毛蟲和隱抱子蟲也具有良好的滅活效果。如使用低壓汞燈和中壓汞燈均能有效地滅活隱抱子蟲，38mJ/cm的輻射劑量就能達到99.99%的殺滅率。

2、紫外線技術在污水處理領域的應用

紫外消毒法最早應用于美國，隨后在歐美各國都得到了廣泛的應用。我國在紫外消毒領域尚處在起步階段，目前在飲用水消毒、再生回用水消毒、生活污水、工業廢水等消毒處理過程中得到了一定的應用。

雖然紫外線消毒具有很多化學消毒方法無法比擬的優點，但是也存在一些制約其發展的因素，其中與傳統的氯消毒相比最突出的是紫外消毒無持續殺菌能力。如何有效地解決這些問題，是紫外消毒技術在水處理領域推廣應用的關鍵。

2.1采用組合消毒工藝實現持續殺菌

紫外消毒利用輻射破壞細菌和病毒的核酸物質，不向水中增加任何化學物質，當處理水離開反應器后，部分被紫外線殺傷的微生物有可能會修復損傷的DNA分子，使其再生。因此，要維持持續的消毒效果，紫外線需要與其它消毒技術聯用。如紫外與氯胺的組合消毒工藝，即可以利用紫外線的廣譜殺菌能力和高效殺滅賈第鞭毛蟲和隱孢子蟲的能力，又可以利用氯胺消毒持久性長和消毒副產物較少的優勢。

2.2高級氧化功能處理難降解有機污染物

利用紫外線高級氧化功能而發展起來的光化學氧化和光催化氧化都是近年來新興的水處理技術。光化學氧化法是在光的作用下進行化學反應，采用臭氧或過氧化氫作為氧化劑，在紫外線的照射下使污染物氧化分解，從而達到水中污染物質的高效降解。光化學氧化系統組合工藝主要有UV/H202系統，UV/03系統和UV/03/H2O2系統。

一般認為UVIH202的反應機理是，H2O2在紫外光的照射下產生羥基自由基，然后利用羥基自由基的高氧化性使有機污染物氧化降解。其它光化學高級氧化系統的反應原理與UV/H2O2系統相似，都是通過紫外光的激發產生羥基自由基。紫外工藝的高級氧化能力還可用于處理有機物濃度高、可生化性差的工業廢水，包括難降解的大分子有機物，如農藥、有機氯代物、多環芳烴等。

3、污水處理廠紫外消毒工藝的應用

目前大部分的紫外線污水消毒系統都是采用模塊化明渠式工藝。它由明渠（消毒池）、紫外消毒模塊系統、控制系統、自動清洗系統和供配電系統組成。明渠由配水渠、消毒渠和出水渠組成，出水渠設有出水堰門用于調節明渠水位：紫外消毒模塊主要由紫外燈管、石英套管、紫外強度傳感器、支架、自動清洗環及其傳動機構組成：控制系統由水位、紫外強度傳感器和PLC組成。

紫外消毒系統可根據實時檢測到的UV-C劑量，在50-100%范圍內對紫外燈管的輸出強度進行自動調整，以節約運行費用。同時，自動控制系統可根據污水流量的變化在最高水位與最低水位之間自動調節堰門，以保證消毒效果的穩定。

自動清洗系統可根據設定的清洗頻率進行自動清洗，在自動清洗過程中，系統正常運轉，消毒效果可不受影響。此外，當污水處理廠在擴建或改造時，只需適當增加紫外燈模塊，無需新添整套系統，可以節省設備投資，使用非常靈活。

紫外消毒法屬物理消毒法，沒有向水中添加任何化學藥劑，不能提供剩余的消毒能力，當自處理水離開消毒池之后，一些被紫外線殺傷的微生物在光復活機制下會修損傷的DNA，使細菌再生。因此，要進一步研究光復活的原理和條件，確定避免光復活發生的最小照射強度、時間或紫外劑量。

處理的污水中的懸浮物、溶解性有機物和無機物以及其造成的燈管結垢，都會抑制紫外線的透射，影響消毒效果。因此，必須確保出水懸浮物控制在30mg/L以下，并且通過定時清洗除去燈管上的結垢，以保證殺菌消毒的效果。

結語：

綜上所述，污水處理廠紫外消毒工藝與運行經驗要時常總結，特別是在運行的過程中所存在的一些問題，要及時進行改正，避免頻繁出現類似的問題，才能夠保證污水處理廠紫外消毒工藝的科學性和合理性。