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山西太原紫外線消毒器 石家莊凌卓環(huán)保設(shè)備有限公司 聯(lián)系人：趙祥：電話：13231166569/15511632268//0311-89943986/qq1838722340
山西太原紫外線消毒器紫外線消毒系統(tǒng)中強(qiáng)度分布的理論計(jì)算與生物驗(yàn)證對(duì)比
紫外線消毒器系統(tǒng)中強(qiáng)度分布計(jì)算與生物驗(yàn)證
紫外線消毒器消毒機(jī)理是利用254nm及其附近波長(zhǎng)區(qū)域的紫外線對(duì)微生物DNA的破壞，阻止蛋白質(zhì)合成而使細(xì)菌不能繁殖。由于紫外線消毒器具有殺菌廣譜性強(qiáng)、處理效率高、運(yùn)行成本低、不產(chǎn)生消毒副產(chǎn)物等突出優(yōu)勢(shì)而越來越受到人們的關(guān)注，并被廣泛應(yīng)用于消毒飲用水和污水處理等行業(yè)，統(tǒng)稱生活飲用水紫外線消毒器和污水紫外線消毒器（或再生水紫外線消毒器、中水回用紫外線消毒器、中水紫外線消毒器、回用水紫外線消毒器）
目前，國(guó)際上常用的消毒用的飲用水紫外線消毒器和污水，
山西太原紫外線消毒器紫外線發(fā)生器大規(guī)模的低壓汞燈其波長(zhǎng)維持在253.7nm。同時(shí)，新型中壓紫外線消毒器( 1~ 5k ) W系統(tǒng)也越來越多地應(yīng)用于水處理行業(yè)。紫外線消毒設(shè)備的消毒效果與紫外線劑量 (UV dose)的大小直接相關(guān)。紫外線劑量的定義為單位面積上接收到的紫外線能量 (城市給排水紫外線消毒設(shè)備規(guī)范，2005)。 在理想推流狀態(tài)下 (在實(shí)際的紫外線消毒器反應(yīng)器中不可能達(dá)到)， 紫外線劑量等于紫外線強(qiáng)度 (UVin tensity)乘以水在反應(yīng)器里的停留時(shí)間， 這樣得到的劑量稱為設(shè)備紫外線平均劑量 (R eactor A verage Dose) (城市給排水紫外線消毒設(shè)備規(guī)范，2005)。 因此，在紫外線反應(yīng)器的設(shè)計(jì)中，計(jì)算紫外線強(qiáng)度的分布對(duì)于確定如何在反應(yīng)器中最有效的布置燈管具有重要的意義。
山西太原紫外線消毒器紫外線強(qiáng)度的計(jì)算需要把光學(xué)原理和幾何學(xué)應(yīng)用于反應(yīng)器。多點(diǎn)源疊加近似法 (MPSS) ( James 2000)把一個(gè)線光源分成反應(yīng)，器軸上的一系列等空間點(diǎn)源，被證明是合適的計(jì)算方法。
實(shí)際上，因?yàn)橛绊懽贤饩€消毒器消毒效果的因素很多，如顆粒物濃度、大小分布、微生物在反應(yīng)器中的路徑、水的透光率等等，通常通過理論計(jì)算而得到的設(shè)備紫外線平均劑量無法準(zhǔn)確地反映紫外線反應(yīng)器實(shí)際的消毒效果。決定一個(gè)紫外線消毒系統(tǒng)消毒效果的是反應(yīng)器所能實(shí)現(xiàn)的設(shè)備紫外線有效劑量 (Reactor E ffect ive Dose)，即由反應(yīng)器的生物驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)實(shí)際測(cè)得的紫外線劑量，也稱當(dāng)量滅活劑量 (equ iva lent reduct ion dose ERD)。要達(dá)到某一特定的消毒要求，
山西太原紫外線消毒器紫外線反應(yīng)器的有效紫外線劑量必須達(dá)到設(shè)計(jì)紫外劑量 (Design UV Dose)。 而設(shè)計(jì)紫外劑量的選取依據(jù)則是通過平行光管試驗(yàn)得出的微生物 (例如大腸桿菌、枯草芽孢桿菌、MS2大腸桿菌、噬菌體等)達(dá)到一定滅活率時(shí)所需要的紫外生化劑量 (Colli ated Bea Dose)，并考慮一定的安全系數(shù)得來的(通常這一安全系數(shù)要求紫外系統(tǒng)必須按峰值流量設(shè)計(jì)，而不是平均流量) (城市給排水紫外線消毒設(shè)備規(guī)范，2005)。針對(duì)一個(gè)實(shí)際的飲用水紫外線消毒反應(yīng)器內(nèi)的紫外劑量分布同時(shí)進(jìn)行理論計(jì)算和生物驗(yàn)證，比較2種方法得到的結(jié)果，并分析差異性原因和影響因素，期望為紫外線消毒器反應(yīng)器設(shè)計(jì)提供參考。
實(shí)際上紫外線消毒器的反應(yīng)器受水力條件等多方面的影響，很難達(dá)到理想推流狀態(tài)。對(duì)于大流量的情況，理論計(jì)算的結(jié)果與生物驗(yàn)證比較接近，這是因?yàn)榱髁看蟮臅r(shí)候紫外線殺菌器反應(yīng)器中的水流更接近理想推流狀態(tài)，此時(shí)，停留時(shí)間成為紫外線劑量的主要影響因素之一。生物驗(yàn)證曲線的變化率明顯低于理論計(jì)算的情況，這說明，
山西太原紫外線消毒器的反應(yīng)器內(nèi)各種復(fù)雜的因素減輕了流量對(duì)紫外線劑量的影響。
紫外線劑量隨流量的增加而降低。在透光率為80% 時(shí)，紫外線劑量隨流量的增加改變不大，也就是說，即使水流中的微生物在紫外線殺菌器反應(yīng)器中停留比較長(zhǎng)的間也不能夠達(dá)到有效的滅活效果，這可能是因?yàn)槟承┪⑸锸艿搅祟w粒物的保護(hù)，避開了紫外線的照射，此時(shí)透光率成為影響紫外線劑量的主要因素。在流量為2 5Q 時(shí)，透光率對(duì)于劑量的影響不。在流量比較大、透光率比較低的情況下，理論計(jì)算的數(shù)值比較接近于生物驗(yàn)證數(shù)值，兩者的相對(duì)誤差較小。這進(jìn)一步說明，相對(duì)低的透光率和相對(duì)短的停留時(shí)間成為紫外線劑量的主要影響因素。由于不完全的混合狀態(tài)和紫外線殺菌器反應(yīng)器內(nèi)部的其它影響因素，紫外線消毒器的反應(yīng)器有效劑量要小于通過理論計(jì)算而得到的設(shè)備紫外線平均劑量。
山西太原紫外線消毒器的紫外線的劑量應(yīng)該由實(shí)際使用中的生物驗(yàn)證來決定。
紫外線的內(nèi)部強(qiáng)度分布存在比較大的差別。在2根燈管之間管壁附近區(qū)域的強(qiáng)度最小， 而在紫外線殺菌器的反應(yīng)器中部的大部分區(qū)域紫外線強(qiáng)度都在平均強(qiáng)度以上。
生物驗(yàn)證結(jié)果顯示，紫外線劑量隨流量的增加而降低，呈乘冪的關(guān)系在透光率為 80% 時(shí)，透光率成為影響紫外線劑量的主要因素。在流量比較高的情況下 ( 2.5Q )， 流量成為影響紫外線劑量的主要因素。
對(duì)比生物理論計(jì)算和生物驗(yàn)證對(duì)比發(fā)現(xiàn)，生物驗(yàn)證曲線的變化率明顯低于理論計(jì)算的情況，這說明紫外線消毒器的反應(yīng)器內(nèi)各種復(fù)雜的因素減輕了流量對(duì)紫外線劑量的影響。統(tǒng)計(jì)學(xué)分析結(jié)果顯示， 在流量大透光率低的情況下，理論計(jì)算的數(shù)值比較接近于生物數(shù)值。淺談紫外線消毒器水消毒技術(shù)紫外線消毒器水消毒技術(shù)在水和污水處理領(lǐng)域得到日益廣泛的應(yīng)用，山西太原紫外線消毒器廠家石家莊凌卓環(huán)保設(shè)備有限公司通過分析紫外線消毒的原理、優(yōu)點(diǎn)及不足之處，以及水和污水處理中的應(yīng)用情況，研究了紫外線消毒后的細(xì)菌復(fù)活研究、流體力學(xué)模擬軟件的應(yīng)用和紫外線消毒高效低能耗光源的開發(fā)等紫外線消毒技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用的主要方向。 1引言
水中存在的傷寒桿菌、痢疾桿菌、霍亂弧菌、寄生蟲、賈第抱子蟲與隱抱子蟲以及病毒等病原微生物對(duì)人體健康帶來重大的威脅。污水中的細(xì)菌及致病微生物更多，其排放或回用時(shí)對(duì)環(huán)境以及人們的健康帶來的影響更大。因此，水的消毒是水和污水凈化處理中重要的一個(gè)單元環(huán)節(jié)。 常用的水的消毒方法有氯消毒、臭氧消毒和紫外線消毒等。氯消毒成本低廉、應(yīng)用方便廣泛，但是存在液氯的儲(chǔ)存和運(yùn)輸、投配等風(fēng)險(xiǎn)，更主要的是氯消毒過程中余氯會(huì)與水中有機(jī)物反應(yīng)并生成有致癌、致畸、致突變的THMs等有害消毒副產(chǎn)物，從而影響飲用水水質(zhì)安全性，同時(shí)人們對(duì)二氧化氯、臭氧消毒技術(shù)的安全性也還存在爭(zhēng)論。
山西太原紫外線消毒器紫外線消毒原理 紫外線，簡(jiǎn)稱UV，是由德國(guó)科學(xué)家里特發(fā)現(xiàn)的，紫外線是電磁波譜中波長(zhǎng)從100-400nm納米輻射的總稱。紫外線是一種肉眼看不見的光波，存在于光譜紫外線端的外側(cè)，故稱之為紫外線，依據(jù)不同的波長(zhǎng)范圍，被割分為A, B, C三種波段，其中的C波段紫外線波長(zhǎng)在240-260nm之間，為最有效的殺菌波段，其中殺菌能力最強(qiáng)是253.7nm波長(zhǎng)。C段紫外光是最易被DNA核糖核酸吸收，當(dāng)水中的細(xì)菌、病毒、藻類生物等受到一定劑量的紫外C光照射后，其細(xì)胞的DNA, RNA結(jié)構(gòu)被破壞，細(xì)胞復(fù)制、轉(zhuǎn)錄封鎖受到阻礙，從而引起其內(nèi)部蛋白質(zhì)和酶的合成障礙，細(xì)胞再生無法進(jìn)行，從而達(dá)到水的消毒和凈化的目。紫外線消毒器水消毒技術(shù)的現(xiàn)狀
山西太原紫外線消毒器水消毒技術(shù)雖然具有很多化學(xué)消毒無法比擬的優(yōu)點(diǎn)，但也存在著一些制約其發(fā)展的因素，其中最突出的是紫外線無持續(xù)殺菌能力，另外紫外線消毒器水消毒技術(shù)對(duì)水體要求高，技術(shù)本身存在的一些限制使紫外線技術(shù)在應(yīng)用中面臨著諸多問題，如何有效地解決這些問題，是紫外線消毒器水消毒技術(shù)在水處理領(lǐng)域的推廣應(yīng)用所面臨的巨大挑戰(zhàn)。 病原微生物的光復(fù)活及紫外線無持續(xù)殺菌能力
微生物自身具有修復(fù)機(jī)制，這使得已經(jīng)被紫外線消毒器水消毒技術(shù)殺滅的細(xì)菌在光照條件下發(fā)生復(fù)活現(xiàn)象，影響出水水質(zhì)。此外，當(dāng)處理水離開紫外線殺菌器的消毒反應(yīng)器之后，消毒過程既已經(jīng)結(jié)束。對(duì)于遠(yuǎn)距離傳輸?shù)娘嬘盟蛟偕?，在管網(wǎng)傳輸過程中一些被紫外線殺傷的微生物有可能會(huì)修復(fù)損傷的分子，使細(xì)菌再生，也可能在沿途滋生新的細(xì)菌和病毒，從而對(duì)水質(zhì)安全有構(gòu)成威脅。一般通過提高UV劑量和采用UV或UV-PAA(過氧乙酸)組合工藝來解決光復(fù)活問題及維持持續(xù)的消毒效果。
山西太原紫外線消毒器水消毒技術(shù)與其它消毒技術(shù)聯(lián)用，如UV-氯胺組合消毒工藝，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最長(zhǎng)和消毒副產(chǎn)物鏈很小的優(yōu)勢(shì)，不失為一種值得推廣的多屏障消毒工藝。 紫外線穿透力低
紫外線的穿透力低，這就使得其消毒效果受水質(zhì)的影響比較大，水的色度、濁度、有機(jī)物和氨氮等都會(huì)吸收紫外線而降低其透過強(qiáng)度，影響紫外線的消毒效果。另外水體中的生物群、懸浮物、礦物質(zhì)等容易積聚在燈套管的表面，形成結(jié)垢影響紫外光的透出，從而影響紫外線的消毒效果。因此，采用紫外線消毒器水消毒時(shí)需要對(duì)原水進(jìn)行預(yù)處理，盡量降低水的濁度、有機(jī)物等對(duì)紫外線消毒的影響。在設(shè)計(jì)紫外線殺菌器消毒工藝時(shí)，應(yīng)盡可能把此工藝放在處理末端，并通過改變流速、優(yōu)化燈管布置等來提高水與紫外線的接觸時(shí)間，以保證出水水質(zhì)。要定期對(duì)燈套管進(jìn)行清洗，以減少燈套管表面的結(jié)垢對(duì)紫外線的吸收。
山西太原紫外線消毒器水消毒設(shè)備分類 紫外線消毒設(shè)備根據(jù)紫外燈類型可分為:低壓燈紫外線消毒器系統(tǒng)，低壓高強(qiáng)燈紫外線消毒器系統(tǒng)，中壓燈紫外線殺菌器系統(tǒng)，其中低壓紫外線消毒器系統(tǒng)是指紫外消毒設(shè)備中單根紫外燈輸出功率為40W-100W，它主要用于小型水處理或低流量水處理系統(tǒng)的應(yīng)用。低壓高強(qiáng)紫外線消毒器系統(tǒng)指紫外線消毒設(shè)備中單根紫外燈輸出為100 W-120W，它主要適用于中型污水處理的應(yīng)用。中壓紫外線消毒器系統(tǒng)指紫外線消毒設(shè)備中單根紫外燈輸出在320W以上，它主要用于大型污水處理和高懸浮物，紫外線穿透率低的水處理系統(tǒng)。紫外線消毒設(shè)備按水流邊界的不同分為敞開式和封閉式，其中敞開式主要有明渠式紫外線消毒設(shè)備，封閉式主要有壓力式管道式消毒設(shè)備，其中明渠式紫外線消毒設(shè)備主要應(yīng)用于市政污水、中水回用、自來水深度凈化和其它工業(yè)領(lǐng)域。壓力管道式紫外線消毒設(shè)備主要應(yīng)用于水產(chǎn)養(yǎng)殖用水、食品加工用水、醫(yī)藥用水等消毒。 結(jié)論
山西太原紫外線殺菌器水消毒技術(shù)在水處理中的應(yīng)用已經(jīng)有四十多年的歷史。但是由于其技術(shù)復(fù)雜，維護(hù)昂貴，使其應(yīng)用受到限制。隨著我國(guó)政府環(huán)保部門和民眾對(duì)水消毒處理的日益重視，以及紫外線消毒器水消毒技術(shù)逐步在部分污水運(yùn)行中的推廣，其必將成為水消毒主流技術(shù).
紫外線消毒器在二次供水領(lǐng)域的應(yīng)用紫外線消毒器系統(tǒng)對(duì)二次供水（低濁透明）水體進(jìn)行消毒雖然具有極大的優(yōu)勢(shì)，但高效能的紫外線消毒器系統(tǒng)還須有相應(yīng)的支撐要素，即紫外線系統(tǒng)良好的滅菌效果與輻射半徑和輻照歷時(shí)相關(guān)聯(lián)，提高殺菌率必須減小輻射半徑，使輻射層流值均≤2cm，并有效的控制過流水量，大幅延長(zhǎng)水體過流行程和增加輻照時(shí)間，另外石英管外壁的清洗工作是運(yùn)行和維修的關(guān)鍵，當(dāng)水體流經(jīng)系統(tǒng)時(shí)，其中有許多無機(jī)雜質(zhì)會(huì)沉淀粘附在套管的外壁上，還因各類水質(zhì)的不同（有機(jī)物含量較高）形成的污垢膜，微生物也極易形成生物膜，這些都會(huì)抑制紫外線的透射，影響系統(tǒng)裝置消毒效果。
綜上所述，由于環(huán)境污染的影響，人們逐步認(rèn)識(shí)到安全用水的重要性，消費(fèi)觀念也正在發(fā)生著變化，因此，市場(chǎng)期待一種既能與二次供水設(shè)施工作環(huán)境相適應(yīng)，又能夠滿足二次供水消毒技術(shù)要求的專用設(shè)備，其設(shè)計(jì)原則為：具有獨(dú)創(chuàng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，充分利用供水過程中低濁透明的良好外部條件，符合GB/T1983-2005 《城市給排水紫外線消毒設(shè)備》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求，技術(shù)先進(jìn)、功能完備的水消毒防護(hù)設(shè)備，使方便快捷與經(jīng)濟(jì)實(shí)用和環(huán)保安全結(jié)合在一起。 這就是紫外線消毒器在市場(chǎng)呼喚中誕生的主要原因。
山西太原紫外線消毒器系統(tǒng)裝置進(jìn)出水口可與符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的法蘭盤進(jìn)行連接，在承壓>0.8MPa和流量不變的狀態(tài)下，能夠大幅延長(zhǎng)水的過流時(shí)間，增加紫外線輻照強(qiáng)度，極大地提高殺菌效率，單臺(tái)腔體系統(tǒng)裝置即能滿足流量在10 m3 /h～20 m3 /h凈水處理需求（二次供水、自備水源蓄水設(shè)施），具有殺菌廣譜、速度快、成本低、體積小、易安裝、環(huán)保無副產(chǎn)物、不改變水質(zhì)特性等特點(diǎn)。隨著近年來國(guó)家新頒標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的實(shí)施，將對(duì)我國(guó)紫外線消毒器水消毒技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展產(chǎn)生重要作用，對(duì)于阻斷因水質(zhì)污染而引發(fā)的介水傳染病，保障安全用水具有重大的社會(huì)意義，同時(shí)也給紫外線消毒技術(shù)在給排水領(lǐng)域的應(yīng)用帶來了巨大商機(jī)。并能產(chǎn)生極大的經(jīng)濟(jì)效益。
由于國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，各類大型及高層建筑日益增多，二次供水設(shè)施的使用也越來越普遍。二次供水是指生活飲用水經(jīng)儲(chǔ)存或加壓再供給用戶的一種供水方式。它可有效地解決管網(wǎng)水壓偏低問題，并能滿足高層建筑用水的需求。有關(guān)二次供水的衛(wèi)生安全問題，日漸成為公眾注目的焦點(diǎn)。用二次供水來解決水源和水量不足的問題，與此同時(shí)二次供水又存在著水質(zhì)二次污染的隱患，究其原因，主要是管網(wǎng)輸送過程中管道破損，引起的滴漏，還有二次供水的高層蓄水箱（池）等衛(wèi)生防護(hù)措施不到位，以及衛(wèi)生管理制度不健全造成的，污染的水質(zhì)飲用后將對(duì)人體造成極大的危害。迄今為止，用于水質(zhì)消毒凈化處理的化學(xué)消毒劑沒有一種對(duì)人是無毒的，使用氯制劑處理的水質(zhì)中含有氯化副產(chǎn)物，即以三鹵甲烷和鹵乙酸分別代表了揮發(fā)性和非揮發(fā)性氯化副產(chǎn)物，具強(qiáng)致癌性，傳統(tǒng)的水消毒采用氯及含氯化合物藥劑，操作大多以人工投放方式或化學(xué)消毒設(shè)備進(jìn)行，由于有機(jī)氯對(duì)人體具有致癌作用，這些已為越來越多的人們所認(rèn)識(shí)。當(dāng)前二次供水主要采用：?jiǎn)卧O(shè)水箱供水方式；設(shè)水池，水泵和水箱的供水方式：設(shè)水池、水泵和水箱部分加壓的供水方式；水池、氣壓罐給水設(shè)備的供水方式：水池、變頻恒壓設(shè)備的給水方式。
山西太原紫外線消毒器據(jù)國(guó)內(nèi)研究表明：二次供水水質(zhì)下降率占飲用水水質(zhì)下降的70﹪，普遍存在的問題是細(xì)菌學(xué)指標(biāo)超標(biāo)。有關(guān)部門監(jiān)測(cè)結(jié)果表明；自來水在水箱中貯存24/h后，余氯為零，特別是在夏天，水溫較高，水中余氯迅速減小，不宜直接飲用。當(dāng)水溫低于10℃時(shí)，滯留時(shí)間超過48/h時(shí)；當(dāng)水溫在15℃時(shí)，滯留時(shí)間超過36/h，當(dāng)水溫大于20℃時(shí)，滯留時(shí)間超過24/h，細(xì)菌、總大腸菌群指標(biāo)明顯增加。
分析各類用于二次供水消毒設(shè)備進(jìn)行優(yōu)勢(shì)比較，研究各種二次供水設(shè)施及水質(zhì)特點(diǎn)進(jìn)行對(duì)照，我們不難發(fā)現(xiàn)，運(yùn)用紫外線消毒器這種行之有效的物理方法置于管網(wǎng)的末梢進(jìn)行消毒具有極大的優(yōu)勢(shì)，它所獨(dú)特的優(yōu)越性即在于：對(duì)廣譜細(xì)菌的殺傷力強(qiáng)，不改變水的理化指標(biāo)和水質(zhì)特性，無有害副產(chǎn)物產(chǎn)生，現(xiàn)消毒現(xiàn)飲用，接觸時(shí)間短，既安全環(huán)保，又具經(jīng)濟(jì)性。它的優(yōu)越性在二次供水、自備水源消毒領(lǐng)域更是其它消毒方法所無可比擬的，而它的實(shí)用性、經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保性也是其它水消毒設(shè)備所不具有的。
