給排水工程師考試考點(diǎn)3

紫外線消毒

基本原理

紫外線消毒是一種物理消毒方法，紫外線消毒并不是殺死微生物，而是去掉其繁殖能力進(jìn)行滅活。紫外線消毒的原理主要是用紫外光摧毀微生物的遺傳物質(zhì)——核酸(DNA或RNA)，使其不能分裂復(fù)制。所有消毒方法中運(yùn)行成本最低，投資效益高;運(yùn)行、維護(hù)、管理簡(jiǎn)單方便。

技術(shù)關(guān)鍵

算流體力學(xué)模擬和仿真設(shè)計(jì)和優(yōu)化;用高效率和長(zhǎng)壽命的紫外燈管;紫外劑量同步;無(wú)動(dòng)力自動(dòng)出水裝置(加拿大Trojan公司專利技術(shù))。

主要設(shè)備及運(yùn)行管理

在這兩個(gè)紫外消毒項(xiàng)目的技術(shù)方案中充分體現(xiàn)了節(jié)能環(huán)保理念(EMS)。根據(jù)進(jìn)水量、污水紫外穿透率(UVT)和紫外光強(qiáng)探頭的變化，系統(tǒng)控制中心(SCC)自動(dòng)控制的運(yùn)行，采用劑量同步控制。每個(gè)模塊組可50%-100%可變功輸出。在達(dá)到消毒標(biāo)準(zhǔn)的同時(shí)又最大程度的減少了能耗，延長(zhǎng)燈管的使用壽命，從而降低了運(yùn)行成本。在這兩個(gè)紫外消毒系統(tǒng)所用的紫外燈管光電轉(zhuǎn)換效率高達(dá)50%，目前居行業(yè)第一，從而降低了系統(tǒng)電耗。所采用紫外燈管的另一優(yōu)勢(shì)是燈管老化慢，燈管老化系數(shù)98%，即在燈管壽命終點(diǎn)時(shí)的紫外能量輸出為新燈管紫外能量輸出的98%，從而有利于保證紫外系統(tǒng)使用過(guò)程中消毒性能不受燈管老化影響。

技術(shù)指標(biāo)

紫外消毒設(shè)備的效果受到流體動(dòng)力學(xué)因素的影響很大。在我們提供的該技術(shù)解決方案中，我們采用國(guó)際最先進(jìn)的計(jì)算流體力學(xué)(CFD)模型，用強(qiáng)大的流體動(dòng)力模擬軟件Fluent(美國(guó)ANAYS公司)來(lái)模擬設(shè)計(jì)和優(yōu)化紫外燈管和消毒模塊的布置。使在同樣的燈管數(shù)量的情況消毒效果最優(yōu)。主體設(shè)備壽命： 10年。

經(jīng)濟(jì)效益分析

紫外線消毒技術(shù)消毒時(shí)間短(一般1～10秒左右)無(wú)需接觸池，占地小、土建省、設(shè)備安裝方便。在深圳羅芳廠和鹽田廠應(yīng)用中的基建投資實(shí)際的量化指標(biāo)為14.57(元/噸/天)和16.78 (元/噸/天)，比同行業(yè)的平均水平約20-25(元/噸/天)低20%以上。它們單位運(yùn)營(yíng)成本能分別為0.016元/噸和0.018元/噸，均低于同行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)約0.02 ～0.03元/噸。因此該示范項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)效益明顯。

環(huán)境效益分析

和諧的人居環(huán)境需要安全的消毒方式，京滬高速公路的液氯運(yùn)輸事故、四川天元化工廠爆炸導(dǎo)致氯氣泄露事故等，暴露出化學(xué)品泄露的危害性，而紫外消毒只需要供電，性能穩(wěn)定，且不受環(huán)境條件如溫度和水中酸鹼度變化的影響。物理消毒、無(wú)二次污染(無(wú)殘余消毒物和無(wú)消毒副產(chǎn)物)，對(duì)環(huán)境、生態(tài)和人類無(wú)害;使用安全，無(wú)需儲(chǔ)存、運(yùn)輸及使用任何有毒、危險(xiǎn)化學(xué)物品。由此可間，采用紫外線消毒在經(jīng)濟(jì)和技術(shù)上是可行的，且具有良好的社會(huì)及環(huán)境效益，也是目前全球污水消毒領(lǐng)域最先進(jìn)最可靠的消毒方式。