紫外线消毒可以用在城市污水处理厂吗

自《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918—2002)规定微生物指标被列为基本控制指标,且污水处理厂出水必须进行消毒处理以来,现今污水处理厂中常用的消毒方法有液氯消毒、二氧化氯消毒、臭氧消毒、次氯酸钠消毒以及紫外线消毒等。鉴于消毒的持续性、消毒剂的运输以及制备的便利性、消毒副产物的产生和消毒成本的考虑,紫外线消毒在污水处理厂有较为广泛的应用。
紫外线消毒基于紫外光对细胞或病毒的核酸进行摧毁的原理,在形成嘧啶二聚体的同时,核酸与核酸病变的光化学产物抑制了基因复制和转录,使细胞或病毒失去繁殖活性。由紫外光杀菌动力学可知,在混合均匀、光程短的消毒区域,紫外线杀菌符合一级反应动力学模型。紫外线消毒系统通常由 UV 消毒灯、UV 灯的石英套管、UV 灯与石英套管的支撑结构、为 UV 灯提供稳定电源的镇流器、电源构成,从结构上分为封闭管道式(见图 1)和明渠式(见图2),目前95%以上为明渠式紫外线消毒系统。
研究人员通过分析南方某市的各个污水处理厂,了解了污水处理厂紫外线消毒器的应用情况, 以及存在的问题,并提出了相应的改进措施。
污水处理厂使用紫外线消毒器消毒,主要存在的问题有紫外线消毒效率低、紫外线消毒无后续杀毒能力、检测结果不稳定等。针对问题,提出以下解决措施。
一.紫外线消毒器效率低
措施:
1.加强清洗,更换灯管
根据现场实际情况间隔1-3个星期进行机械加化学清洗,2-3个月进行人工清洗。对损坏和超出使用寿命的灯管及时更换。
2.控制悬浮物浓度
前处理过程中降低悬浮物浓度,严格控制进水渠悬浮物浓度小于出水水质标准。
3.灯管安装要求
不能将紫外灯管安装在紧靠水泵的出水管上,防止停泵水锤损坏石英套管和紫外灯管。紫外灯管及其连接管道和阀门应稳固固定,不能承受管道及附件的质量。紫外灯管的安装应便于拆卸检修和维护,所有管道连接处不能使用影响水质卫生的材料。
4.控制无机离子与腐殖酸浓度
控制无机离子浓度,保证铁盐浓度<0.057mg/L;控制腐殖酸浓度<50mg/L
二.紫外线消毒无后续杀毒能力
1.合理选用紫外线照射剂量与消毒时间
紫外照射剂量范围为 30 ~45 mJ/cm 2 ,综合考虑设计紫外照射剂量与消毒时间。消毒时间增加会使反应器体积增大,投资增加。消毒时间过短,易在边壁造成短流,降低灭活率。
2.冷藏保存样品,及时检测
采样后立即放入装有冷冻剂的保温袋冷藏,在4 ℃左右保存并应在 12 h 内开展检测工作,注明采样到检测的间隔时间和保存条件。
3.避光排放
在避光条件下排放,控制微生物的光复活。
三.检测结果不稳定
1.采用第三方验证
参照已实施的《紫外线消毒技术术语》(GB/T 32091—2015)和《紫外线水消毒设备紫外线剂量测试方法》,规范生物验证方法,开启第三方验证。
2.及时规范检测
检测人员每 2 h 采集出水瞬时样检测。采样前对采样容器经 160 ℃热灭菌2 h,采样时不用水样冲洗采样容器,取 24 h 瞬时样的检测平均值作为当日出水水质评价结果。
3.检测问题排查
当检测结果出现较大差异时,首先检查设备性能是否满足要求,灯管、镇流器、清洗系统、功率输出等是否运行正常;悬浮物浓度、水量、紫外穿透率是否在设计范围之内。取样方法是否正规,采样需使用无细菌污染的深度取样器在渠道中间、水深中间位置取样。最后检查检测实验方法是否完整。
4.建立检测结果数据库
建立数据库,对异常的数据进行修正与识别。
以上即为城市污水处理厂紫外线消毒常见问题和解决措施。总的来说污水处理厂使用紫外线消毒器进行杀菌消毒是一种高效的、低成本的消毒方式。

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