襄樊鱼梁州污水处理消毒系统选型及应用.docVIP

襄樊鱼梁州污水处理厂消毒系统选型及应用 摘要：对不同的污水消毒技术进行了介绍，重点阐述了紫外光消毒系统的特点及其选型时应注意的问题。襄樊鱼梁州污水处理厂一期规模20万m3／d，实际应用表明出水完全满足国家一级b出水标准。关键词：污水厂消毒紫外消毒 前言 襄樊市鱼梁洲污水处理厂采用的是a2o工艺，处理后，达到国家《城镇污水处理厂污染物排放标准》（gb18918-2002）规定的一级标准的b标准后排入汉江。考虑到污水处理分期实施的可行性，一期工程规模拟定为旱季污水量20万m3/d。 为了有效防止传染性病原菌对人们的危害，降低水体中的总大肠菌群数，对鱼梁州污水处理厂出水进行消毒处理。目前常用的消毒方法主要有液氯、二氧化氯、紫外线消毒。本工程拟对常用的三种消毒进行技术经济比较，着重就紫外消毒设备的选用进行说明。 1 液氯、二氧化氯、紫外消毒原理介绍 1.1 液氯消毒 在水溶液中，卤素（包括氯、溴及碘）是非常高效的消毒剂，其中，氯在污水消毒中应用得最为广泛。在标准状况下，氯是一种淡淡的黄绿色的气体，在-34.5℃，100kpa的情况下，氯以透明的琥珀色的液态形式存在。液氯通常装在钢制的氯瓶中贮存、运输。氯溶于水时，会生成次氯酸，次氯酸可以快速进入细胞膜，破坏细胞组织，从而起到杀菌消毒的作用。 cl2+h2o=hocl+hcl hocl=h++ocl- 当ph值大于8.5时，次氯酸基本上全部离解成氢离子h+和次氯酸根离子ocl-，在ph值小于6.0时，则基本上以次氯酸hoc1形式存在，由于次氯酸根离子ocl-带有电荷，不易扩散进入细胞膜，因而相对于次氯酸hocl来说，杀菌能力较弱，仅为hocl的1/8左右。 1.2 二氧化氯消毒 二氧化氯在水处理中的应用始于1944年，当时美国的niagara falls水厂为控制水中藻类繁殖所产生的气味，率先使用二氧化氯获得成功。目前在欧美国家，二氯化氯在水厂中的使用已日趋普遍。二氧化氯（clo2，分子量67.47）是一种黄绿色气体，具有与氯相同的刺激性气味，其沸点为11℃，凝固点为-59℃。目前普遍选用盐酸和亚氯酸钠反应的纯化学法生成二氧化氯，选用此种方法，是因为这种方法二氧化氯转化率最高。反应式为： 4hcl+5naclo2=4clo2+5nacl+2h2o 二氧化氯的气体极不稳定，在空气中浓度为10%时就有可能发生爆炸，在45-50℃时会剧烈分解。二氧化氯的水溶液在较高温度与光照下会生成clo2与clo3，因此应在避光低温处存放。二氧化氯溶液浓度在10g/l以下时，基本没有爆炸的危险。因此不能象氯气那样装瓶运输，只能在使用现场临时制备。 1.3紫外线消毒 紫外线分为四个不同的波段：uva（400～315nm）、uvb（315～280nm）、uvc（280～200nm）和真空紫外线（200～100nm）。其中就杀菌速度而言，uvc处于微生物吸收峰范围之内（见图1），可在1s之内通过破坏微生物的dna结构杀死病毒和细菌，而uva和uvb由于处于微生物吸收峰范围之外，杀菌速度很慢，往往需要数小时才能起到杀菌作用，在实际工程的数秒钟水力停留（照射）时间内，该部分实际上属于无效紫外部分。因此，给排水工程中所说的紫外光消毒实际上就是指uvc消毒。 目前能够输出足够的uvc强度用于工程消毒的只有人工汞（合金）灯光源。汞灯根据点亮后的灯管内汞蒸气压的不同和uv输出强度的不同，分为三种：低压低强度汞灯、中压高强度汞灯和低压高强度汞灯。三种光源的波谱图见图2～图4。 杀菌效果是由微生物所接受的照射剂量决定的。 照射剂量（j／m2）＝照射时间（s）×uvc强度（w／m2） 照射剂量越大，消毒效率越高。由于设备尺寸要求，一般照射时间只有几秒，因此，灯管的uvc输出强度就成了衡量紫外光消毒设备性能最主要的参数。在城市污水消毒中，一般平均照射剂量在300 j／m2以上。低于此值，有可能出现光复活现象，即病菌不能被彻底杀死，当从渠道中流出接受可见光照射后，重新复活，降低了杀菌效果。杀菌效率要求越高，所需的照射剂量越大。影响微生物接受到足够紫外光照射剂量的主要因素是透光率（254 nm处），当uvc输出强度和照射时间一定时，透光率的变化将造成微生物实际接受剂量的变化。确定消毒器能力的核心问题是如何决定辐照剂量。表1列出了不同微生物达到不同杀灭率需要的辐照剂量值，试验水样染菌1×105cfu/l,水深2cm。 微生物 杀灭率 90% 99% 99.99% 100% 大肠杆菌 伤寒杆菌 枯草杆菌芽胞 金黄色葡萄球菌 白喉杆菌 结核杆菌 黑曲霉孢子 流感病毒 破伤风病毒 溶血性链球菌 大肠杆菌菌体 表1 从表1中可以看出，杀灭不同微生物需要不同的辐照剂量，而存在于水中的微生物是多种多样的,选定的辐照剂量过高会浪费不必要的能量，过低又达