紫外线消毒在水处理中的应用ppt课件
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紫外线消毒在水处理中的应用紫外线消毒在水处理中的应用紫外线消毒最早应用于美国,由于其接触时间短、占用空间少、又不会产生对人畜有害的副产品,因此被认为是传统液氯消毒最佳的替代品。
1986年,美国环保署(EPA)将紫外线消毒列入污水消毒设计手册,进一步推动了紫外线消毒替代化学消毒的进程。
一、现代紫外线消毒技术简介紫外线一般被分为三个不同波段:紫外A(315nm~400nm)、紫外B(280nm~315nm)和紫外C(100nm~280nm)。
紫外灯的杀菌能力取决其发射光谱中紫外C的含量,紫外C是杀菌效果最好的紫外波长范围。
在该波段中260nm 附近已被证实是杀菌效率最高的,目前生产的紫外灯的最大功率输出在253.7nm波长。
该波长输出在目前世界顶极紫外灯中已占到紫外能量的90%,总能量的30%,由于高强度、高效率的紫外C存在,紫外技术已成为水消毒领域一个具有相当竞争力的技术。
紫外消毒的杀菌原理是利用紫外线光子的能量破坏水体中各种病毒、细菌以及其它致病体的DNA结构,使各种病毒、细菌以及其它致病体丧失复制繁殖能力,达到灭菌的效果。
紫外C杀菌的效果取决于紫外线的剂量,紫外线剂量取决于紫外C强度和照射的时间,即D=I×S,其中D为剂量,I为强度,S为照射时间。
二、现代紫外线消毒技术的优势(1)高效率杀菌具有较高的杀菌效率,紫外C对细菌、病毒的杀灭作用一般在1秒以内,传统的氯气以及臭氧方法,达到紫外C的杀菌效果一般需要20 分钟至1小时。
(2)高效杀菌广谱性紫外C技术在目前的消毒技术中,杀菌的广谱性相当高,它对几乎所有的细菌和病毒都能高效率杀灭,并且对一些危害较大,而氯气和臭氧在水消毒可能的浓度内很难有效杀灭的原生动物都能有效杀灭。
(3)无二次污染由于紫外C技术不加入任何化学药剂,因此它不会对水体和周围环境产生二次污染,不改变水中任何成分。
而对氯消毒来说,如果水中含有大量的有机物,其产生的有机氯对人体有致癌作用,并且水中含有的氯化合物在某些场合下,对水中生物、植物以及水环境产生危害。
紫外线消毒技术在水处理中的应用摘要:介绍了紫外线的消毒效果及优缺点,并针对紫外线消毒技术的缺点概述了紫外线与其他化学消毒剂联用消毒工艺的应用。
关键词:紫外线;水处理;消毒;灭菌;灭活1.前言近年来,水源污染日益严重,传统的净水工艺已不能满足水处理要求;另一方面,人们加强对水中污染物及其对人类健康影响的关注。
在消毒方面,氯消毒因其使用方便,价格便宜等优点而被广泛使用,但因其与水中有机物结合,产生致癌有机卤化物,在饮用水中氯消毒不能有效灭活新病源微生物,于是人们对传统氯消毒工艺产生质疑[1]。
紫外线消毒以其杀菌的高效、广谱性、无二次污染、低成本、安全可靠等优点受到人们的广泛关注。
2.紫外线消毒技术特征及应用紫外线是位于x射线与可见光之间的电磁波,其中UVC的杀菌效果最好。
紫外线杀菌是通过对微生物照射,使其细胞内的遗传基因遭到破坏,阻止细胞复制分裂而使细菌、病毒等微生物不能繁殖,进而对其灭活,达到消毒效果[2]。
2.1.紫外线消毒的优点在给水消毒技术中,氯消毒法存在严重二次污染问题。
二氧化氯,臭氧消毒技术的安全性也颇具争论[3]。
与传统的消毒技术相比,紫外线消毒法具有如下优点。
(1)杀毒效率高[4]紫外线杀菌效率高达99%以上,而且杀菌时间非常短,如当紫外强度为3×104 μW/cm2时,紫外线杀灭病毒及细菌约需0.1~1 s的接触时间、杀灭霉菌孢子需1~8 s、杀灭藻类需5~40 s,而氯消毒则需要30~60 min,臭氧消毒需15~30 min。
现代紫外线消毒装置可达(3~30)×104 μW/cm2的光强度,因此常见细菌、病毒、霉菌、藻类、孢子甚至原生动物都可以被有效杀灭[5]。
可见,紫外线消毒技术在杀菌上有明显的优势。
(2)广谱性紫外线杀菌技术具有杀菌广谱性。
氯对常见细菌、病毒的杀菌具有选择性。
臭氧的杀菌选择性比氯好,但化学消毒因受浓度控制而无法在水中提供可能的大剂量。
紫外线几乎对所有的细菌、病毒都能高效率的杀灭,特别是对一些对人类危害极大,而氯或臭氧无法或不能有效杀灭的寄生虫类都能有效杀灭[7]。