污水處理廠紫外消毒工藝的應(yīng)用

[摘要]在污水處理廠的運(yùn)行過(guò)程中，很多時(shí)候需要采取紫外消毒工藝，在采取紫外消毒工藝的過(guò)程中，要明確更好的工藝措施，并在工藝運(yùn)行的過(guò)程中，積極積累相關(guān)的經(jīng)驗(yàn)，才能夠做好相關(guān)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(yùn)行效果，并進(jìn)一步提出了相關(guān)的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)和運(yùn)行的措施，供今后的霧水處理廠參考和借鑒。

[關(guān)鍵詞]污水處理廠；紫外消毒工藝；運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)

城市污水中含有大量病原微生物，對(duì)人類健康與生態(tài)環(huán)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(jí)或三級(jí)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(jīng)濟(jì)高效、操作安全簡(jiǎn)便等優(yōu)勢(shì)，因此越來(lái)越受到人們的重視。而對(duì)紫外消毒過(guò)程中經(jīng)驗(yàn)的不斷總結(jié)提煉，是提高工藝運(yùn)行效率的重要環(huán)節(jié)。

1、紫外線消毒的原理及優(yōu)勢(shì)

1.1紫外線消毒的原理

紫外線消毒水處理技術(shù)是一種基于現(xiàn)代光學(xué)、防疫學(xué)、生物學(xué)和物理化學(xué)的消毒技術(shù)。利用特殊設(shè)計(jì)的紫外發(fā)生裝置產(chǎn)生紫外光，當(dāng)水中的各種細(xì)菌、病毒、寄生蟲(chóng)、水藻以及其它病原體受到一定劑量的紫外輻射后，其細(xì)胞中的脫氧核糖核酸或核糖核酸結(jié)構(gòu)受到破壞，使其喪失復(fù)制和繁殖能力。由于細(xì)菌、病毒的生命周期一般較短，這些不能繁殖的細(xì)菌、病毒就會(huì)迅速死亡，從而可以在不使用任何化學(xué)藥劑的情況下達(dá)到消毒和水質(zhì)凈化的目的。

1.2紫外線消毒水處理的優(yōu)勢(shì)

紫外線消毒水處理技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)還有以下幾點(diǎn)：紫外線屬?gòu)V譜殺菌射線，在足夠的照射劑量下，能殺死絕大多數(shù)病原微生物，包括細(xì)菌、結(jié)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(shù)對(duì)近些年發(fā)現(xiàn)的致病性病原微生物賈第鞭毛蟲(chóng)和隱抱子蟲(chóng)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(chóng)，38mJ/cm的輻射劑量就能達(dá)到99.99%的殺滅率。

2、紫外線技術(shù)在污水處理領(lǐng)域的應(yīng)用

紫外消毒法最早應(yīng)用于美國(guó)，隨后在歐美各國(guó)都得到了廣泛的應(yīng)用。我國(guó)在紫外消毒領(lǐng)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(yè)廢水等消毒處理過(guò)程中得到了一定的應(yīng)用。

雖然紫外線消毒具有很多化學(xué)消毒方法無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn)，但是也存在一些制約其發(fā)展的因素，其中與傳統(tǒng)的氯消毒相比最突出的是紫外消毒無(wú)持續(xù)殺菌能力。如何有效地解決這些問(wèn)題，是紫外消毒技術(shù)在水處理領(lǐng)域推廣應(yīng)用的關(guān)鍵。

2.1采用組合消毒工藝實(shí)現(xiàn)持續(xù)殺菌

紫外消毒利用輻射破壞細(xì)菌和病毒的核酸物質(zhì)，不向水中增加任何化學(xué)物質(zhì)，當(dāng)處理水離開(kāi)反應(yīng)器后，部分被紫外線殺傷的微生物有可能會(huì)修復(fù)損傷的DNA分子，使其再生。因此，要維持持續(xù)的消毒效果，紫外線需要與其它消毒技術(shù)聯(lián)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(chóng)和隱孢子蟲(chóng)的能力，又可以利用氯胺消毒持久性長(zhǎng)和消毒副產(chǎn)物較少的優(yōu)勢(shì)。

2.2高級(jí)氧化功能處理難降解有機(jī)污染物

利用紫外線高級(jí)氧化功能而發(fā)展起來(lái)的光化學(xué)氧化和光催化氧化都是近年來(lái)新興的水處理技術(shù)。光化學(xué)氧化法是在光的作用下進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，采用臭氧或過(guò)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(dá)到水中污染物質(zhì)的高效降解。光化學(xué)氧化系統(tǒng)組合工藝主要有UV/H202系統(tǒng)，UV/03系統(tǒng)和UV/03/H2O2系統(tǒng)。

一般認(rèn)為UVIH202的反應(yīng)機(jī)理是，H2O2在紫外光的照射下產(chǎn)生羥基自由基，然后利用羥基自由基的高氧化性使有機(jī)污染物氧化降解。其它光化學(xué)高級(jí)氧化系統(tǒng)的反應(yīng)原理與UV/H2O2系統(tǒng)相似，都是通過(guò)紫外光的激發(fā)產(chǎn)生羥基自由基。紫外工藝的高級(jí)氧化能力還可用于處理有機(jī)物濃度高、可生化性差的工業(yè)廢水，包括難降解的大分子有機(jī)物，如農(nóng)藥、有機(jī)氯代物、多環(huán)芳烴等。

3、污水處理廠紫外消毒工藝的應(yīng)用

目前大部分的紫外線污水消毒系統(tǒng)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(tǒng)、控制系統(tǒng)、自動(dòng)清洗系統(tǒng)和供配電系統(tǒng)組成。明渠由配水渠、消毒渠和出水渠組成，出水渠設(shè)有出水堰門用于調(diào)節(jié)明渠水位：紫外消毒模塊主要由紫外燈管、石英套管、紫外強(qiáng)度傳感器、支架、自動(dòng)清洗環(huán)及其傳動(dòng)機(jī)構(gòu)組成：控制系統(tǒng)由水位、紫外強(qiáng)度傳感器和PLC組成。

紫外消毒系統(tǒng)可根據(jù)實(shí)時(shí)檢測(cè)到的UV-C劑量，在50-100%范圍內(nèi)對(duì)紫外燈管的輸出強(qiáng)度進(jìn)行自動(dòng)調(diào)整，以節(jié)約運(yùn)行費(fèi)用。同時(shí)，自動(dòng)控制系統(tǒng)可根據(jù)污水流量的變化在最高水位與最低水位之間自動(dòng)調(diào)節(jié)堰門，以保證消毒效果的穩(wěn)定。

自動(dòng)清洗系統(tǒng)可根據(jù)設(shè)定的清洗頻率進(jìn)行自動(dòng)清洗，在自動(dòng)清洗過(guò)程中，系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，消毒效果可不受影響。此外，當(dāng)污水處理廠在擴(kuò)建或改造時(shí)，只需適當(dāng)增加紫外燈模塊，無(wú)需新添整套系統(tǒng)，可以節(jié)省設(shè)備投資，使用非常靈活。

紫外消毒法屬物理消毒法，沒(méi)有向水中添加任何化學(xué)藥劑，不能提供剩余的消毒能力，當(dāng)自處理水離開(kāi)消毒池之后，一些被紫外線殺傷的微生物在光復(fù)活機(jī)制下會(huì)修損傷的DNA，使細(xì)菌再生。因此，要進(jìn)一步研究光復(fù)活的原理和條件，確定避免光復(fù)活發(fā)生的最小照射強(qiáng)度、時(shí)間或紫外劑量。

處理的污水中的懸浮物、溶解性有機(jī)物和無(wú)機(jī)物以及其造成的燈管結(jié)垢，都會(huì)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(guò)定時(shí)清洗除去燈管上的結(jié)垢，以保證殺菌消毒的效果。

結(jié)語(yǔ)：

綜上所述，污水處理廠紫外消毒工藝與運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)要時(shí)?？偨Y(jié)，特別是在運(yùn)行的過(guò)程中所存在的一些問(wèn)題，要及時(shí)進(jìn)行改正，避免頻繁出現(xiàn)類似的問(wèn)題，才能夠保證污水處理廠紫外消毒工藝的科學(xué)性和合理性。