紫外线消毒在水处理中的应用.ppt

,紫外线消毒在水处理中的应用,2,内容,紫外线消毒应用的背景紫外线消毒杀菌的杀菌机制紫外线消毒的影响因素紫外线消毒的应用现状,2019/12/9,背景,氯消毒,DOM,DBPs,2019/12/9,背景,危害：致癌、致畸、致突变,美国EPA法规规定饮用水中种THMs（TCM、DCBM、CDBM、TBM）的的总浓度须低于80g/L,DBPs,2019/12/9,背景,采用其他的消毒方式,去除DOM,抑制DBPs的研究的热点,用其他的消毒剂代替加氯消毒,在消毒工艺前用混凝、过滤等方式尽可能的去除DOM,2019/12/9,背景,其他消毒方式,二氧化氯消毒,臭氧消毒,紫外线消毒,2019/12/9,杀菌机制,水的紫外线消毒，是通过紫外线对水的照射进行的。紫外线按波长范围分为A、B、C（有称为消毒紫外线）、D（又称真空紫外线）四个波段，A波段320nm400nm，B波段275nm320nm，C波段200nm275nm，真空紫外线100nm200nm。水消毒用的是波段紫外线。光量子理论认为，光是物质运动的一种特殊形式，是一粒粒不连接的粒子流。每一粒波长253.7nm的紫外线光子具有4.9eV的能量。当紫外线照射到微生物时，便发生能量的传递和积累，积累结果造成微生物的灭活，从而达到消毒的目的。,2019/12/9,杀菌机制,2019/12/9,杀菌机制,紫外线杀菌的两种方式：,2019/12/9,杀菌机制,细胞对不同波长的紫外线的反应曲线,2019/12/9,杀菌机制,通常，水消毒用的紫外线灯的中心辐射波长253.7nm。紫外线的杀菌效果取决于紫外线的辐射强度和的乘积，即辐照剂量。辐照剂量辐射强度照射时间,紫外线灯,2019/12/9,影响因素,1.辐射剂量一般情况下,主要考虑紫外剂量对消毒效果的影响,如果考虑紫外光强度和接触时间对消毒效果的影响,可以发现,对于不同种类的微生物,两者的影响是不同的。有研究表明,紫外剂量相同的情况下,紫外强度较高时会取得较好的灭活效果。对于真核酵母菌细胞来说,增加接触时间更有利于消毒。,2019/12/9,影响因素,微生物不同杀灭率需要的紫外线辐照剂量值,2019/12/9,影响因素,2.水质参数,2.1紫外线的穿透率,穿透率,紫外线在液体中的浸透深度,定义,1.水层厚度2.可溶性化合物,影响,因素,穿透率高，消毒效果好,表现,1.延长接触时间。2.增加紫外灯数目。3.浊度高时添加絮凝剂。,2019/12/9,影响因素,2.2浊度和悬浮物,浊度和悬浮物,吸收、分散紫外线能量,能够使微生物隐藏其中,降低消毒效果,2019/12/9,影响因素,一定浊度下紫外剂量和微生物含量关系曲线,2019/12/9,影响因素,2.3粒子尺寸分布,10m,40m,紫外光较易穿透,杀菌所需紫外光剂量较低,可被紫外光穿透,紫外需求量相对增加,很难被紫外光穿透,紫外需求量较高。,粒子尺寸分布图,2019/12/9,影响因素,2.4三价铁离子的影响,三价铁离子,吸收紫外线,形成絮体保护微生物,加速紫外灯管的结垢,2019/12/9,影响因素,3.微生物的种类和负荷,种类和负荷,种类,对紫外线敏感：粪大肠菌,对紫外线不敏感：铜绿色极毛杆菌,负荷：较高的微生物量意味着更高的紫外剂量,2019/12/9,应用,1970年美国环保局完成了第一个紫外线消毒的示范工程,国外,现已在美国和加拿大得到广泛应用,加州santarosa污水处理厂处理规模25105m3/d,2019/12/9,应用,在国内，紫外线消毒技术在水处理方面的研究及应用为数尚少，目前，我国采用紫外线消毒工艺的污水厂以中小型为主。通过对国内573家采用紫外线消毒污水处理厂调查可得，对于中小型污水处理厂而言，紫外线消毒工艺基建投资更省，而且更灵活和便于维修。,2019/12/9,展望,紫外线消毒技术具有不投加化学药剂、不产生有害物质、安全可靠以及投资运营成本低廉、操作管理简便等优点。目前,紫外线消毒技术日趋完善,被西方发达国家广泛应用于水处理方面。随着我国经济实力