淺談給排水中紫外線消毒技術(shù)的應(yīng)用

費(fèi)致友

【摘 要】近年來(lái)，隨著社會(huì)和學(xué)籍在我國(guó)取得不斷的發(fā)展與進(jìn)步，在給排水施工中，憑借紫外線消毒技術(shù)的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)在其中得到合理應(yīng)用。本文主要從基礎(chǔ)的紫外線消毒技術(shù)進(jìn)行了解，對(duì)給排水中紫外線技術(shù)的技術(shù)原理、優(yōu)勢(shì)及影響元素等的應(yīng)用進(jìn)行了分析，從而使給排水中紫外線消毒技術(shù)的認(rèn)識(shí)進(jìn)行加深，對(duì)紫外線技術(shù)在給排水中的改良的穩(wěn)定性及發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了有效保障。

【關(guān)鍵詞】給排水；紫外線消毒技術(shù)；應(yīng)用；發(fā)展趨勢(shì)

利用紫外線進(jìn)行消毒始于美國(guó)，其在給排水中的應(yīng)用無(wú)需向水中添加任何的物質(zhì)，少污染.節(jié)約成本，并且無(wú)副作用，目前已廣泛應(yīng)用于給排水處理中。給排水中紫外線消毒技術(shù)的應(yīng)用是通過(guò)輸一定波長(zhǎng)的紫外線來(lái)破壞細(xì)菌等微生物細(xì)胞相關(guān)分子結(jié)構(gòu)，從而達(dá)到消毒殺菌的目的。同時(shí)紫外線消毒技術(shù)在給排水中的應(yīng)用，相比于傳統(tǒng)的加氯消毒，具有污染小.成本低和操作便捷等特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)，更符合于當(dāng)今社會(huì)和人們的生活.生產(chǎn)的需求，為此加強(qiáng)對(duì)紫外線消毒技術(shù)在給排水中的應(yīng)用具有重要的意義。本文筆者結(jié)合實(shí)踐，通過(guò)經(jīng)驗(yàn)積累和學(xué)習(xí)，對(duì)紫外線消毒技術(shù)及其在給排水中應(yīng)用的相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行了全面的分析與論述，為紫外線消毒技術(shù)在給排水中的良好發(fā)展提供重要保障。

1.紫外線消毒技術(shù)概述

紫外線屬一種物理消毒方法，始用于20世紀(jì)60年代中期，由于紫外線消毒所具有的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，目前已被廣泛應(yīng)用于各行業(yè)的消毒殺菌中。紫外線消毒殺菌的速率不受PH和溫度的影響，當(dāng)紫外線強(qiáng)度達(dá)到一定標(biāo)準(zhǔn)，其可在較短的時(shí)間內(nèi)消滅較大面積水域的細(xì)菌和病毒，從而大大提高了水體消毒的可靠性和有效性。

紫外線按照波長(zhǎng)，可分為三個(gè)不同的波段，即波長(zhǎng)在315nm～400nm的稱為紫外UVA，波長(zhǎng)在280nm～315nm的稱為紫外UVB，波長(zhǎng)在100nm～280nm的稱為紫外UVC。

2.紫外線消毒技術(shù)在給排水中的應(yīng)用

2.1給排水中紫外線消毒技術(shù)原理

紫外線對(duì)給排水的消毒殺菌重要是通過(guò)一定長(zhǎng)度波長(zhǎng)的紫外線對(duì)病毒.細(xì)菌等微生物體中細(xì)胞RNA和DNA的分子結(jié)構(gòu)進(jìn)行破壞，以此來(lái)抑制細(xì)菌和病毒再生細(xì)胞和生長(zhǎng)性細(xì)胞的生長(zhǎng).發(fā)育，并最終實(shí)現(xiàn)消毒殺菌的目的。紫外線在給排水中的消毒殺菌主要指UVC，其波長(zhǎng)為200～280nm，較為容易被細(xì)菌或病毒的DNA吸收，如此在使用紫外線UVC時(shí)，細(xì)菌DNA將其吸收，從而破壞細(xì)菌或病毒的結(jié)構(gòu)，最終達(dá)到殺菌消毒的作用。

紫外線消毒可以分為不同的四個(gè)波段，不同波段其所適應(yīng)的消毒殺菌范圍也是有所不同的。紫外線消毒殺菌燈管可以分為高壓.中壓和低壓三種，目前較為常用的就是低壓系統(tǒng)和中壓系統(tǒng)兩種。低壓系統(tǒng)中，汞燈內(nèi)的汞呈蒸汽狀，其消毒殺菌的主要對(duì)象為污水，將低壓紫外線消毒用于給排水的污水消毒，其效率要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他消毒方法。而中壓系統(tǒng)的汞燈內(nèi)呈正常氣壓，能量轉(zhuǎn)化率不及低壓系統(tǒng)，為此多用于大型水處理廠。

2.2在給排水中應(yīng)用紫外線消毒技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

2.2.1紫外線消毒技術(shù)特點(diǎn)

綜合來(lái)講，紫外線消毒技術(shù)具有廣譜性高.效率高.運(yùn)行安全及污染小等諸多優(yōu)勢(shì)。其中，給排水中紫外線消毒技術(shù)具有較為高效的殺菌廣譜性，即主要指紫外UVC技術(shù)，紫外UVC技術(shù)對(duì)于給排水的消毒殺菌廣譜性很高。紫外UVC技術(shù)將消滅水中幾乎所有的病毒和細(xì)菌，并且具有較高的有效性，甚至傳統(tǒng)加氯消毒而不能消滅的細(xì)菌和病毒，紫外UVC技術(shù)也能將其完全消滅，從而有效的確保了消毒殺菌后水的質(zhì)量；給排水中紫外線消毒技術(shù)的效率高，顧名思義即指紫外線消毒技術(shù)的效率，傳統(tǒng)的加氯消毒方法需要至少20分鐘方可將水中病毒和細(xì)菌消滅，而紫外線消毒能夠在短短的1秒中之內(nèi)殺掉水中的細(xì)菌和病毒，由此證實(shí)了紫外線消毒技術(shù)的高效率；給排水中紫外線消毒技術(shù)的運(yùn)行安全性，可以通過(guò)與傳統(tǒng)消毒殺菌方式的比較而體現(xiàn)，傳統(tǒng)的消毒需要在水中加入有毒或易燃易爆的氯化合物臭氧實(shí)現(xiàn)消毒殺菌，一旦操作不當(dāng)將對(duì)安全產(chǎn)生威脅，而紫外線消毒技術(shù)無(wú)需向水中加入任何東西，因此也更具有安全可靠性；另外給排水中紫外線消毒技術(shù)的應(yīng)用，更重要的是具有污染小的優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)，紫外線進(jìn)行消毒殺菌不需要依靠任何的化學(xué)藥劑，所以也不會(huì)對(duì)水體產(chǎn)生影響，傳統(tǒng)的加氯消毒在消毒過(guò)程中將產(chǎn)生有機(jī)氯，這將對(duì)人的生命和健康帶來(lái)威脅，極易產(chǎn)生水環(huán)境污染，為此紫外線消毒技術(shù)更具優(yōu)勢(shì)。

2.2.2造價(jià)低

給排水消毒殺菌的造價(jià)由投資成本.運(yùn)行成本和維護(hù)成本共同組成，紫外線消毒技術(shù)在給排水中的應(yīng)用相比于傳統(tǒng)消毒方法的造價(jià)更低廉。首先，對(duì)于紫外線消毒技術(shù)的投資成本，傳統(tǒng)的氯消毒需要修建大面積的接觸池，，氯消毒幾乎每單位體積的水需要0.5h的時(shí)間，這樣一來(lái)就需要大面積的使用土地.征集土地，此項(xiàng)開(kāi)銷(xiāo)將大大增加消毒成本。例如，要修建一個(gè)5*104m3/d規(guī)模的污水處理廠需667平方米，而紫外線消毒技術(shù)則僅需100平方米的占地，這將為給排水消毒的投資成本節(jié)省很大的一筆開(kāi)支；其次，給排水紫外線消毒技術(shù)的運(yùn)行成本和維護(hù)成本也是不高，其中運(yùn)行成本即指所消耗的電費(fèi)，維護(hù)成本則主要指紫外線消毒燈管.鎮(zhèn)流器等相關(guān)部件的更換費(fèi)用，以及后期的清洗費(fèi)用。由此證實(shí)，紫外線消毒在給排水中的應(yīng)用還將有效降低消毒殺菌的造價(jià)。

2.2.3操作便捷

給排水中紫外線UVC消毒為模塊化設(shè)計(jì)系統(tǒng)，其安裝較為簡(jiǎn)單，對(duì)外界因素等無(wú)需要求。要實(shí)現(xiàn)紫外線消毒只需開(kāi)啟電源就可，相比與傳統(tǒng)的加氯消毒安裝.運(yùn)行起來(lái)更加便捷，也更加安全可靠。

2.3影響紫外線消毒技術(shù)效果的元素

2.3.1殺菌能力的持續(xù)性

由上文可知，給排水中紫外線消毒技術(shù)屬于物理消毒過(guò)程，即對(duì)水體進(jìn)行瞬間的消毒殺菌，但是如果水體從紫外線消毒范圍內(nèi)流出后，再次受到污染，將不能保證給排水的質(zhì)量，因此殺菌消毒能力的持續(xù)性是影響紫外線消毒的因素之一。為有效避免消毒水體收到二次污染，對(duì)于污水應(yīng)盡快排放到江河湖海，對(duì)于飲用水應(yīng)注重與加氯消毒方法的相結(jié)合，以確保水體質(zhì)量。

2.3.2紫外線消毒燈管的污垢

紫外線消毒燈管表面形成的污垢，將降低紫外線的穿透力，從而影響到其對(duì)給排水的消毒殺菌能力。紫外線消毒燈管長(zhǎng)期使用，會(huì)由水體的各種懸浮顆粒和一些溶解性物質(zhì)結(jié)為污垢，為確保消毒殺菌效果不被影響，應(yīng)對(duì)紫外線消毒燈管進(jìn)行定期的清洗.清潔。

3.紫外線消毒技術(shù)在給排水中應(yīng)用的發(fā)展

就目前情況看，對(duì)于給排水的殺菌消毒，紫外線消毒技術(shù)與傳統(tǒng)的消毒方法相比具有一定的優(yōu)勢(shì)，也正因如此別廣泛應(yīng)用于給排水中。然而紫外線消毒技術(shù)在給排水中也存在一定問(wèn)題與不足，如缺乏持續(xù)殺菌能力.燈管表面結(jié)垢及紫外線消毒系統(tǒng)性能不穩(wěn)定等。對(duì)于此，如何保證紫外線消毒殺菌能力的持續(xù)性.燈管表面的清潔性及紫外線消毒系統(tǒng)的穩(wěn)定性等問(wèn)題，成為當(dāng)前紫外線技術(shù)發(fā)展的中的主要問(wèn)題。由此，我們應(yīng)積極加強(qiáng)學(xué)習(xí)，注重實(shí)踐，有效的將理論與實(shí)踐相結(jié)合，逐個(gè)突破目前給排水中紫外線消毒技術(shù)存在的問(wèn)題和不足，同時(shí)對(duì)其進(jìn)行相關(guān).詳細(xì)的探究，以不斷完善紫外消毒技術(shù)，從而有效地促進(jìn)給排水中紫外線消毒技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展。

4.結(jié)語(yǔ)

總之，污染小、運(yùn)行成本低、廣譜性高且操作簡(jiǎn)單是紫外線消毒技術(shù)自身所具備的優(yōu)勢(shì)，所以，在城市給排水中的應(yīng)用相對(duì)廣泛。雖然給排水中，紫外線消毒技術(shù)的應(yīng)用已取得了一定的進(jìn)步及發(fā)展，當(dāng)仍有一些問(wèn)題及不足之處存在，對(duì)紫外線消毒技術(shù)日后的應(yīng)用及發(fā)展造成了一定程度的制約及影響。所以，應(yīng)通過(guò)不斷對(duì)學(xué)習(xí)的加強(qiáng)，在試驗(yàn)中加大對(duì)經(jīng)驗(yàn)的吸取，探討紫外線技術(shù)的應(yīng)用，在給排水中紫外線技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行不斷的完善，促使紫外線消毒技術(shù)在我國(guó)給排水中取得較好的發(fā)展。 [科]