紫外線消毒是利用紫外線對微生物的滅活機理來達到凈化水質(zhì)的目的。紫外線是指波長為100納米到400納米之間的電磁波,紫外光為不可見光。根據(jù)波長不同,又可細分為紫外A(315—400nm)、紫外B(280—315nm)、紫外C(200—280nm)和紫外D(100—200nm)。能夠高效率地毀壞生物體DNA結(jié)構(gòu),達到殺菌消毒效果的是紫外C。這是因為紫外C波段能量能被微生物的遺傳物質(zhì)DNA、RNA很好的吸收,當微生物內(nèi)的DNA和RNA吸收了足夠的紫外能量后,其內(nèi)部的核酸鏈(嘧啶)被打斷并重新排列形成胸腺嘧啶二聚體,阻止DNA、RNA的復制,使微生物失去活性無法進行自身的復制再生,從而達到消毒的效果。
哪些水質(zhì)因素會影響紫外線消毒效率?
基于紫外線消毒原理可知,水中微生物接收到紫外能量的多少是決定消毒效果的關鍵。而紫外光在照射到微生物前,需要在水中傳播,必然會受到水質(zhì)因素的影響。影響紫外水消毒的主要水質(zhì)因素:
1、紫外透光率
紫外透光率是用紫外光照射單位厚度水層,穿過水層的紫外光強度與入射紫外光強度之比,一般以百分數(shù)表示。反映的是水體可透過紫外光能力的參數(shù)。它是影響紫外線消毒系統(tǒng)裝機容量的重要依據(jù)。一般來說,紫外穿透率越高,處理單位水體所需的紫外設備裝機容量和電耗約少。水體中的離子種類、有機物、膠體、懸浮物等及其濃度,都會影響水的紫外穿透率。
2、懸浮物濃度
懸浮物是指懸浮在水中的固體物質(zhì),包括不溶于水中的無機物、有機物及微生物等,這些固體物質(zhì)數(shù)目、大小、結(jié)構(gòu)、密度和化學成分各異,可吸收和散射紫外光,且大的顆粒物中往往還包裹有微生物,使水中有害微生物接受到的紫外光強度降低,從而影響消毒效果。所以,要想達到相同的消毒效果,水中懸浮物濃度越高,則需要的紫外光強越大或照射的時間越長。在設計水處理工藝時,要確保各工藝單元處理效果都要滿足國家標準要求,及水中懸浮物濃度和消毒標準要匹配,這樣紫外線消毒才能經(jīng)濟、高效的工作。
3、顆粒物尺寸
水中顆粒物尺寸大小也是影響紫外線消毒的因素。小尺寸的顆粒容易被紫外光穿透,因而顆粒物對紫外光傳播的阻擋、散射和對微生物的保護作用都比較弱,可以使紫外光很容易地滅活微生物,對紫外線消毒影響小。而大尺寸顆粒物則對微生物具有保護作用,需要更高的紫外強度和照射時間。在實際生產(chǎn)過程中為了提高紫外光的利用率,應對二級處理出水采取沉淀或過濾處理,去除掉大顆粒物之后再進行消毒處理。
4、金屬離子
在污水的處理過程中,為了提高處理效果、有時會在某些池子中投加的金屬鹽類,有些會對紫外線消毒產(chǎn)生較大影響,如鐵離子。在水處理廠,比較常用混凝劑是鋁鹽或鐵鹽。一般來說溶解性鋁鹽不影響紫外線消毒,而水中的鐵離子可直接吸收紫外光減弱紫外光在水中的傳播,并可使紫外燈管套管結(jié)垢,影響紫外光照射到水中。另外,鐵離子還可以吸附在懸浮體或細菌凝塊上,形成保護膜,妨礙紫外線的穿透,這都不利于紫外光對有害微生物的滅活。所以,在水處理工藝設計時,建議投加鋁鹽。
5、工業(yè)廢水
工業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水和廢液,其中含有隨水流失的工業(yè)生產(chǎn)用料、中間產(chǎn)物、副產(chǎn)品以及生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的污染物。工業(yè)廢水種類繁多,成分復雜,有些成分會吸收紫外光或影響紫外光在水中的傳播。一般在相同的處理水量和消毒標準條件下,越高比例的工業(yè)廢水,需要的紫外設備裝機功率會越高。
在進行水消毒設計時,一定要知道以上的這些信息,這樣才能更好進行紫外的設計,并實現(xiàn)紫外設計高效率的使用,幫助用戶實現(xiàn)經(jīng)濟的高效微生物的處理。
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