紫外线消毒的特点和选型

紫外线消毒的特点和选型

1紫外线消毒的特点和选型5/9/2024主要内容

?紫外线消毒的机理

?紫外线消毒的特点

?紫外线消毒系统的设计规范

?紫外线消毒设计参数和选型

?典型案例分析

?公司简介和设备的特点

2紫外线消毒的特点和选型5/9/2024一、紫外线消毒机理简介

和影响因素

3紫外线消毒的特点和选型5/9/2024

1、紫外线消毒机理简介

紫外线是波长在200–400nm的电磁波，分为4个波段，其中具有杀菌消毒功能的紫外波段为200–300nm，即紫外C和紫外B中的部分。

伽马线

X-射线

紫外线

UV红外线

无线电波

Violet可见光

RedOpticalradiationX-射线

真空

UV短波UV(UV-C)中波UV(UV-B)长波UV(UV-A)可见光

-710m

100200280400

800(m)

(nm)

10m-3

宇宙光

315

4紫外线消毒的特点和选型5/9/2024紫外光破坏微生物病原体的遗传信息(DNA/RNA)使之不能复制繁殖

CAATCGGCATAATAGAGCGCTACGATCG

HowUVWorksTT=TT=DNA?UVlightaltersDNAdestroyingharmfulbacteriaandviruses5紫外线消毒的特点和选型5/9/2024紫外线消毒波谱

6紫外线消毒的特点和选型5/9/20242、影响紫外系统消毒性能及效率的

水质因素

1、进水中工业废水成分

2、上游处理工艺及所用化学药剂

3、来流紫外透光率

4、悬浮物含量

5、颗粒尺寸分布

7紫外线消毒的特点和选型5/9/2024

1CM253.7nm253.7nm蒸馏水

污废水

TowT紫外透光率(%UVT)=TowT

*1008紫外线消毒的特点和选型5/9/2024

紫外灯

悬浮物颗粒对紫外消毒的影响

阴影

散射

完全穿透

屏蔽

9紫外线消毒的特点和选型5/9/20243、影响紫外系统消毒性能及效率的

消毒系统因素

1、消毒器水动力学设计(最大程度利用紫外能

提高消毒器效率及减小水压损失)

2、灯管性能

（包括老化系数）

3、灯管排布

4、灯管结垢系数

5、镇流器性能

10紫外线消毒的特点和选型5/9/2024紫外光强分布对比

灰色:0~1绿色:1~2蓝色:2~3粉色:3~4黄色:4~5白色:>511紫外线消毒的特点和选型5/9/2024二、常见消毒方式的比较和紫外线消毒的特点

12紫外线消毒的特点和选型5/9/2024

1、各种消毒方法比较

方法

优点

缺点

应用领域

氯气

（Cl2）

?

传统技术，比较成熟

?

纯设备投资成本相对低

?

具有余氯持续消毒作用

?

对贾第虫、隐孢子虫无效

?

会产生消毒副产物（THMs）

具致癌，致畸毒害作用

?

氯气危险，不宜储运

自来水和污水中传统的消毒方式

二氧化氯

（Cl02）

?

投放简单、方便

?

副产物较少，不受pH影响

?

运行成本高不适合大水厂

应用

?

现场制备，存在安全隐患

对小规模项目具有一定的针对性，如医院污水处理

臭氧

（O3）

?

有强氧化能力

?

除臭、脱色、除铁、锰等

?

消毒投资较大，运行成本

高

?

产生臭化副产物

一些自来水厂深度处理和一些工业用水

紫外线

（UV）

?

不产生任何消毒副产物

?

对贾第虫、

隐孢子虫效果

好，具广谱性杀菌能力;?

操作安全简易/运行成本低

?

对水体的悬浮物、色度等

影响UVT的因素比较敏感

?

无后续杀菌作用

大型市政给排水项目和工业用水（如半导体、食品行业等）

13紫外线消毒的特点和选型5/9/2024

2、紫外线消毒的特点

?

物理消毒、无二次污染,对环境、生态和人类无害

?使用安全,无需储存、运输及使用任何有毒、腐蚀性化学物品

?所有消毒方法中运行成本最低

?运行、维护简单方便

?对微生物作用的广谱性

14紫外线消毒的特点和选型5/9/2024?与化学消毒相比,紫外消毒性能稳定不受环境条件(如温度和水中酸碱度变化)的影响

?紫外消毒一般只要1到15秒、而氯消毒则要15到120分钟才能达到同样效果

?开方式渠道、无需接触池

?所有设备均可在室外安装运行、无需房屋建筑

?占地面积最少

15紫外线消毒的特点和选型5/9/2024不同消毒技术在市政污水的应用的变化趋势

16紫外线消毒的特点和选型5/9/2024

?

2000年，我国内地第一套紫外线消毒装置(低压灯）

在上海闵行污水处理厂安装应用。

?2001年～2005年间，陆续有上海长桥、无锡新区、广州沥滘等60多座污水处理厂先后采购、安装、使用了紫外线消毒系统。

?2005年3月，亚洲最大的紫外线消毒系统（40万m3/d)在杭州七格污水处理厂正式投入运行。

?2005年7月15日，中华人民共和国国家标准《城市给排水紫外线消毒设备》正式发布。

?2006年1月，建设部《室外排水设计规范》将紫外线技术作为污水消毒处理的优先设计技术。

我国大陆地区紫外线消毒技术大事记

17紫外线消毒的特点和选型5/9/2024

《室外排水设计规范》GB50014-20066.13.3污水宜采用紫外线或二氧化氯消毒，也可用液氯消毒。

18紫外线消毒的特点和选型5/9/2024三、紫外线消毒系统的设计规范

-《城市给排水紫外线消毒设备》

（GB/T19837-2005）和《室外排水设计规范》（GB50014-2006)

19紫外线消毒的特点和选型5/9/2024紫外线消毒技术标准

一、《城镇给水和污水紫外线消毒设备》标准

（GB/T19857-2005），规定：

城镇生活饮用水不小于40mJ/cm2；

城镇污水不小于20mJ/cm2（一级A标准）；

城镇污水不小于15mJ/cm2（一级B标准）；

城镇污水不小于15mJ/cm2（二级标准）。

二、

《室外排水设计规范》标准

（GB50014-2006），规定：

二级处理的出水为15～22mJ/cm2；

再生水为24～30mJ/cm2。

20紫外线消毒的特点和选型5/9/2024

两种紫外剂量计算方法

（1）理论剂量计算,又称作UVDis剂

量：

Dose=

（2）有效剂量计算,即消毒器

的生物验定剂量：

Dose=TI???T0dtI紫外线消毒系统消毒性能是消毒器所能实现的有效紫外剂量，即由消毒器的生物验定剂量实验实际测得的紫外剂量而不是消毒器的理论计算剂量。

有效紫外剂量及主要影响因素

单根紫外灯处理流量

（最大流量/总紫外灯）

紫外剂量(mJ/cm2)

102030有效剂量曲线

理论剂量曲线

21紫外线消毒的特点和选型5/9/2024美国Dillon经验计算公式

一、灯管数量

设备灯管总数N=144二、平均每根灯管处理流量q

总处理流量=130000m3/day(按峰值流量计)=90278（Lpm，即升/分钟）

q=90278/N=626.93Lpm/根

三、计算有效紫外剂量

Dose=5320.2xq–0.9839

=9.4134(mWs/cm2)

修正50%透光率:9.4134x(0.50/0.65)2=?四、有效剂量修正

修正后剂量Dose老化=DosexC老化/PxC结垢

=9.4134x0.82/0.45x0.95=16.30(mWs/cm2)22紫外线消毒的特点和选型5/9/2024四、紫外线消毒设计参数、设备选型和典型案例分析

23紫外线消毒的特点和选型5/9/2024项目信息表

项目编号：（办事处名称/序号）

项目负责人：

编制时间：2005年8月18日

项目名称

项目性质1市政污水处理

工业废水

医院废水

海产养殖

其他

项目性质2

新建

老厂改造

项目进度

资金来源

投资预算

设计单位

负责人

电话

E-mail：

传真

地址

设计参数

A、平均流量：10万吨/天B、峰值系数

：Ks=1.3C、出水TSS：20mg/LD、当地电价：0.65元/度E、紫外线吸光度：F、消毒指标：1000个FC/100mlG、处理工艺：A/A/B法H、零流量周期：2小时I、工业废水比例：1/5J、工业废水成份：

设计推荐产品

UV3000PTPUV3000BUV3000PLUSUV4000PLUS项目进展进度

24紫外线消毒的特点和选型5/9/2024各种消毒紫外灯的特点

常规低压灯

?253.7nm（>90%)

?

灯管运行温度~40oC

?

单根灯管紫外能输出:~30–50W

?

对常规二级污水消毒一般每根灯管处理流量:~150吨/天，适用于小型污水处理厂

低压高强灯

?253.7nm（>90%)

?

灯管运行温度~100oC

?

单根灯管紫外能输出:~108W

?

对常规二级污水消毒一般每根灯管处理流量:~600吨/天，适用于中型污水处理厂

中压(高强)灯

?200–300nm消毒波段

?

灯管运行温度~600–800oC

?

单根灯管紫外能输出:~420W以上

?

对常规二级污水消毒一般每根灯管处理流量:~1500吨/天，适用于大型或低质污水处理厂

25紫外线消毒的特点和选型5/9/2024Trojan紫外消毒技术的应用

?净水处理系列

?TrojanUVMAX?TrojanUVLOGIC?TrojanUVSWIFT?污水处理系列

?TrojanUV3000PTP?TrojanUV3000B?TrojanUV3000Plus?TrojanUV4000Plus26紫外线消毒的特点和选型5/9/2024净水消毒产品

?UVMAX?小型净水处理设备

?适用于饮料、制药等用水，和酒店、游泳池和小区等供水消毒。

27紫外线消毒的特点和选型5/9/2024净水消毒产品

?UVMAX系列

?哈药集团制药总厂和制药六厂制药用水紫外线消毒现场

?平均流量：40吨/小时

28紫外线消毒的特点和选型5/9/2024净水消毒产品

?UVLOGIC?中型净水处理消毒系统

?适用用于电子用水、中水回用、油田回注和水产养殖等，还可用于将解TOC和除臭氧。

29紫外线消毒的特点和选型5/9/2024净水消毒产品

?UVLOGIC系列

?大庆采油十厂回注水消毒现场

?平均流量：3000吨/天

30紫外线消毒的特点和选型5/9/2024

型号

A

B

C

D

E

F

F″

流量*

0.66吨/时

1.14吨/时

3.18吨/时

3.18吨/时

6.36吨/时

8.0吨/时

10.7吨/时

电源参数

25W230V/50Hz

27W190-265V/50Hz

43W190-265V/50Hz

43W90-265V/50Hz

67W90-265V/50Hz

102W90-265V/50Hz

102W90-265V/50Hz

灯管数量

1

1

1

1

1

1

1

进/出口径及连接方式

3/8″FNPT

3/4″MNPT

3/4″MNPT

3/4″MNPT

1″MNPT

1″MNPT

11/2″MNPT

腔体尺寸

39×6.5cm

34×9cm

49.5×9cm

49.5×9cm

73.5×9cm

110×9cm

110×9cm

灯管尺寸

30cm

25cm

40.5cm

40.5cm

65cm

100.5cm

100.5cm

控制箱尺寸

7×8×6cm

15×10×6cm

15×10×6cm

25×15×6cm

25×15×6cm

25×15×6cm

25×15×6cm

最大耐受压力

125PSI

125PSI

125PSI

125PSI

125PSI

125PSI

125PSI

灯管故障视/听报警

有

有

有

有

有

有

有

报警重置

无

无

无

有

有

有

有

计时器

无

无

无

有

有

有

有

干接触**

无

无

无

有

有

有

有

换灯提示

无

无

无

有

有

有

有

强度监视

无

无

无

DPlus

EPlus

FPlus

F″Plus

腔体材料

304SS

304SS

304SS

304SS

316SS

316SS

316SS

外壳抛光

无

无

无

有

有

有

有

环境温度

2-40℃

2-45℃

2-45℃

2-50℃

2-50℃

2-50℃

2-50℃

UVMAX系列产品选型及性能技术参数

31紫外线消毒的特点和选型5/9/2024污水消毒产品

?UV3000PTP?小型污水处理系统

?适用于小区、学校生活等生活污水，电厂和医院等废水消毒。

32紫外线消毒的特点和选型5/9/2024?大兴安岭林业集团总医院污水处理现场

?平均流量：200吨/天

污水消毒产品

33紫外线消毒的特点和选型5/9/2024

UV3000PTP系统选型及规格尺寸表

不锈钢型号

QM(t/d)一

QM(t/d)二

P（w）

L2

H2

W2

EDIA

2—36灯管（45W）

3025K-PTP

195

156

90

2134

493

229

102

3050K-PTP

390

312

180

2134

493

305

152

2—64灯管（87.5W）

3100K-PTP

660

528

350

3353

562

356

203

3150K-PTP

990

792

525

3353

562

381

203

3200K-PTP

1320

1056

700

3353

562

406

203

4—64灯管（87.5W）

3300K-PTP

1980

1584

1050

4140

842

381

203

3400K-PTP

2640

2112

1400

4140

842

483

203

3500K-PTP

3300

2640

1750

4140

842

483

305

3600K-PTP

3990

3192

2100

4140

842

559

305

34紫外线消毒的特点和选型5/9/2024

UV3000Plus(LPHO–

低压高强灯)系统：

适用于大中型市政污水处理

污水紫外线消毒系统布置示意图

35紫外线消毒的特点和选型5/9/2024

UV3000Plus选型的简单估算方法

一、灯管数目的确定

执行国家二级排放标准（TSS=30mg/L，大肠杆菌10000个/L），变化系数k=1.3，每万吨的生活污水大约需要16根250W的低压高强灯；

执行国家一级B标（TSS=20mg/L，大肠杆菌10000个/L），变化系数k=1.3，每万吨的生活污水大约需要14根250W的低压高强灯。

二、渠道尺寸和占地面积

1、模块总数＝灯管总数÷8＝240÷8＝30（每个模块8根灯管）；

2、每条渠道模块数不宜太多，可将模块组并联或串连。此处，我们采用两组并联，每组15个模块；

3、灯管间距采用中等间距88.9mm，则渠道宽度W=88.9×15=1333.5mm=1335mm(只能取大，否则模块放不进去)；

4、并联时，每条渠道只有一个模块组，长度L取大于6000mm，保证水流平稳流过灯组(串联时，长度一般大于10000mm)；

5、灯管间距取88.9mm，水渠深度H＝1475mm；

6、占地面积S=(渠道宽+2M)×

渠道长

=(1.335×2+2)×6=28.02平方米；

36紫外线消毒的特点和选型5/9/2024

UV3000Plus选型的简单估算方法

三、总装机容量简便计算

：

总装机容量＝灯管数

×250VA+3KVA

＝240×250＋3000＝63000VA（3KVA是电子镇流器和SCC以及水位探头的电耗）；

实际平均运行功率＝总装机容量

×66%＝41580VA。

37紫外线消毒的特点和选型5/9/2024市政污水工程案例分析与设备选型

1、无锡新城项目（

低压灯装置/人工清洗系统)2、上海长桥污水处理厂（低压高强装置/机械加化学清洗)3、广州沥滘污水处理厂（低压高强压灯装置/26万吨/天）

38紫外线消毒的特点和选型5/9/2024

市政污水工程项目应用案例——

低压灯系统

项目名称：无锡新城污水处理厂

项目规模：3.7万吨/天

设备类型：低压灯系统

灯管数目：176根

灯管功率输出：小于40w/根

土建尺寸：8m×0.84m×1.2m

运行成本：1.2分/吨

投资成本:22元/吨

消毒效果：粪大肠菌群≤10000个/L

运行时间：2002.7作为国内最早使用低压灯项目之一，由西北市政院和同济大学联合论证和设计。建成投产三年多来运行状况良好；小规模污水处理厂使用低压灯系统(带人工清洗系统)在我国现阶段还具有较强的投资经济性。

39紫外线消毒的特点和选型5/9/2024

市政污水工程应用案例——

低压高强灯系统

项目名称：上海长桥污水处理厂

项目规模：3.1万吨/天

设备类型：低压高强灯系统

灯管数目：88根

灯管功率输出：112w/根

土建尺寸：5m×0.98m×1.47m

运行成本：1.0分/吨

投资成本:26元/吨

消毒效果：粪大肠菌群≤10000个/L

运行时间：2003.1