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程中，要明確更好的工藝措施，并在工藝運(yùn)行的過程中，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)，因此越來越受到人們的重視。而對(duì)紫外消毒過程中經(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、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)：紫外線屬廣譜殺菌射線，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(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，隨后在歐美各國都得到了廣泛的應(yīng)用。我國在紫外消毒領(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持續(xù)殺菌能力。如何有效地解決這些問題，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(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)展起來的光化學(xué)氧化和光催化氧化都是近年來新興的水處理技術(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：

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)常總結(jié)，特別是在運(yùn)行的過程中所存在的一些問題，要及時(shí)進(jìn)行改正，避免頻繁出現(xiàn)類似的問題，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。