紫外線消毒的特點(diǎn)和選型

關(guān)于紫外線消毒的特點(diǎn)和選型第1頁(yè)，講稿共49頁(yè)，2023年5月2日，星期三主要內(nèi)容紫外線消毒的機(jī)理紫外線消毒的特點(diǎn)紫外線消毒系統(tǒng)的設(shè)計(jì)規(guī)范紫外線消毒設(shè)計(jì)參數(shù)和選型典型案例分析公司簡(jiǎn)介和設(shè)備的特點(diǎn)第2頁(yè)，講稿共49頁(yè)，2023年5月2日，星期三一、紫外線消毒機(jī)理簡(jiǎn)介和影響因素第3頁(yè)，講稿共49頁(yè)，2023年5月2日，星期三1、紫外線消毒機(jī)理簡(jiǎn)介紫外線是波長(zhǎng)在200–400nm的電磁波，分為4個(gè)波段，其中具有殺菌消毒功能的紫外波段為200–300nm，即紫外C和紫外B中的部分。

伽馬線X-射線紫外線UV紅外線無(wú)線電波Violet可見光RedOpticalradiationX-射線真空UV短波UV(UV-C)中波UV(UV-B)長(zhǎng)波UV(UV-A)可見光-710m100200280400800(m)(nm)10m-3宇宙光315第4頁(yè)，講稿共49頁(yè)，2023年5月2日，星期三紫外光破壞微生物病原體的遺傳信息(DNA/RNA)使之不能復(fù)制繁殖第5頁(yè)，講稿共49頁(yè)，2023年5月2日，星期三紫外線消毒波譜第6頁(yè)，講稿共49頁(yè)，2023年5月2日，星期三2、影響紫外系統(tǒng)消毒性能及效率的水質(zhì)因素1、進(jìn)水中工業(yè)廢水成分2、上游處理工藝及所用化學(xué)藥劑3、來(lái)流紫外透光率4、懸浮物含量5、顆粒尺寸分布第7頁(yè)，講稿共49頁(yè)，2023年5月2日，星期三

1CM253.7nm253.7nm蒸餾水污廢水TowT紫外透光率(%UVT)=TowT*100第8頁(yè)，講稿共49頁(yè)，2023年5月2日，星期三紫外燈懸浮物顆粒對(duì)紫外消毒的影響陰影散射完全穿透屏蔽第9頁(yè)，講稿共49頁(yè)，2023年5月2日，星期三3、影響紫外系統(tǒng)消毒性能及效率的消毒系統(tǒng)因素1、消毒器水動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)(最大程度利用紫外能提高消毒器效率及減小水壓損失)2、燈管性能（包括老化系數(shù)）3、燈管排布4、燈管結(jié)垢系數(shù)5、鎮(zhèn)流器性能第10頁(yè)，講稿共49頁(yè)，2023年5月2日，星期三紫外光強(qiáng)分布對(duì)比灰色:0~1綠色:1~2藍(lán)色:2~3粉色:3~4黃色:4~5白色:>5第11頁(yè)，講稿共49頁(yè)，2023年5月2日，星期三二、常見消毒方式的比較和紫外線消毒的特點(diǎn)第12頁(yè)，講稿共49頁(yè)，2023年5月2日，星期三1、各種消毒方法比較方法優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)應(yīng)用領(lǐng)域氯氣（Cl2）

傳統(tǒng)技術(shù)，比較成熟純?cè)O(shè)備投資成本相對(duì)低具有余氯持續(xù)消毒作用

對(duì)賈第蟲、隱孢子蟲無(wú)效會(huì)產(chǎn)生消毒副產(chǎn)物（THMs）具致癌，致畸毒害作用氯氣危險(xiǎn)，不宜儲(chǔ)運(yùn)自來(lái)水和污水中傳統(tǒng)的消毒方式二氧化氯（Cl02）

投放簡(jiǎn)單、方便副產(chǎn)物較少，不受pH影響

運(yùn)行成本高不適合大水廠應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)制備，存在安全隱患對(duì)小規(guī)模項(xiàng)目具有一定的針對(duì)性，如醫(yī)院污水處理臭氧（O3）

有強(qiáng)氧化能力除臭、脫色、除鐵、錳等

消毒投資較大，運(yùn)行成本高產(chǎn)生臭化副產(chǎn)物一些自來(lái)水廠深度處理和一些工業(yè)用水紫外線（UV）

不產(chǎn)生任何消毒副產(chǎn)物對(duì)賈第蟲、隱孢子蟲效果好，具廣譜性殺菌能力;

操作安全簡(jiǎn)易/運(yùn)行成本低

對(duì)水體的懸浮物、色度等影響UVT的因素比較敏感無(wú)后續(xù)殺菌作用大型市政給排水項(xiàng)目和工業(yè)用水（如半導(dǎo)體、食品行業(yè)等）第13頁(yè)，講稿共49頁(yè)，2023年5月2日，星期三2、紫外線消毒的特點(diǎn)

物理消毒、無(wú)二次污染,對(duì)環(huán)境、生態(tài)和人類無(wú)害使用安全,無(wú)需儲(chǔ)存、運(yùn)輸及使用任何有毒、腐蝕性化學(xué)物品所有消毒方法中運(yùn)行成本最低運(yùn)行、維護(hù)簡(jiǎn)單方便對(duì)微生物作用的廣譜性第14頁(yè)，講稿共49頁(yè)，2023年5月2日，星期三與化學(xué)消毒相比,紫外消毒性能穩(wěn)定不受環(huán)境條件(如溫度和水中酸堿度變化)的影響紫外消毒一般只要1到15秒、而氯消毒則要15到120分鐘才能達(dá)到同樣效果開方式渠道、無(wú)需接觸池所有設(shè)備均可在室外安裝運(yùn)行、無(wú)需房屋建筑占地面積最少第15頁(yè)，講稿共49頁(yè)，2023年5月2日，星期三不同消毒技術(shù)在市政污水的應(yīng)用的變化趨勢(shì)第16頁(yè)，講稿共49頁(yè)，2023年5月2日，星期三

2000年，我國(guó)內(nèi)地第一套紫外線消毒裝置(低壓燈）在上海閔行污水處理廠安裝應(yīng)用。

2001年～2005年間，陸續(xù)有上海長(zhǎng)橋、無(wú)錫新區(qū)、廣州瀝滘等60多座污水處理廠先后采購(gòu)、安裝、使用了紫外線消毒系統(tǒng)。

2005年3月，亞洲最大的紫外線消毒系統(tǒng)（40萬(wàn)m3/d)在杭州七格污水處理廠正式投入運(yùn)行。

2005年7月15日，中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《城市給排水紫外線消毒設(shè)備》正式發(fā)布。

2006年1月，建設(shè)部《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》將紫外線技術(shù)作為污水消毒處理的優(yōu)先設(shè)計(jì)技術(shù)。我國(guó)大陸地區(qū)紫外線消毒技術(shù)大事記第17頁(yè)，講稿共49頁(yè)，2023年5月2日，星期三《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50014-20066.13.3污水宜采用紫外線或二氧化氯消毒，也可用液氯消毒。第18頁(yè)，講稿共49頁(yè)，2023年5月2日，星期三三、紫外線消毒系統(tǒng)的設(shè)計(jì)規(guī)范

-《城市給排水紫外線消毒設(shè)備》（GB/T19837-2005）和《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50014-2006)

第19頁(yè)，講稿共49頁(yè)，2023年5月2日，星期三紫外線消毒技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)一、《城鎮(zhèn)給水和污水紫外線消毒設(shè)備》標(biāo)準(zhǔn)（GB/T19857-2005），規(guī)定：城鎮(zhèn)生活飲用水不小于40mJ/cm2；城鎮(zhèn)污水不小于20mJ/cm2（一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)）；城鎮(zhèn)污水不小于15mJ/cm2（一級(jí)B標(biāo)準(zhǔn)）；城鎮(zhèn)污水不小于15mJ/cm2（二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)）。二、《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》標(biāo)準(zhǔn)（GB50014-2006），規(guī)定：二級(jí)處理的出水為15～22mJ/cm2；再生水為24～30mJ/cm2。第20頁(yè)，講稿共49頁(yè)，2023年5月2日，星期三

兩種紫外劑量計(jì)算方法

（1）理論劑量計(jì)算,又稱作UVDis劑量：

Dose=

（2）有效劑量計(jì)算,即消毒器的生物驗(yàn)定劑量：

Dose=紫外線消毒系統(tǒng)消毒性能是消毒器所能實(shí)現(xiàn)的有效紫外劑量，即由消毒器的生物驗(yàn)定劑量實(shí)驗(yàn)實(shí)際測(cè)得的紫外劑量而不是消毒器的理論計(jì)算劑量。

有效紫外劑量及主要影響因素

單根紫外燈處理流量

（最大流量/總紫外燈）紫外劑量(mJ/cm2)102030有效劑量曲線理論劑量曲線第21頁(yè)，講稿共49頁(yè)，2023年5月2日，星期三美國(guó)Dillon經(jīng)驗(yàn)計(jì)算公式一、燈管數(shù)量設(shè)備燈管總數(shù)N=144二、平均每根燈管處理流量q

總處理流量

=130000m3/day(按峰值流量計(jì))=90278（Lpm，即升/分鐘）

q=90278/N=

626.93Lpm/根

三、計(jì)算有效紫外劑量

Dose=5320.2xq–0.9839

=9.4134(mWs/cm2)

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

修正后劑量Dose老化

=DosexC老化

/PxC結(jié)垢

=

9.4134

x0.82/0.45x0.95=16.30(mWs/cm2)第22頁(yè)，講稿共49頁(yè)，2023年5月2日，星期三四、紫外線消毒設(shè)計(jì)參數(shù)、設(shè)備選型和典型案例分析第23頁(yè)，講稿共49頁(yè)，2023年5月2日，星期三項(xiàng)目信息表

項(xiàng)目編號(hào)：（辦事處名稱/序號(hào)）

項(xiàng)目負(fù)責(zé)人：

編制時(shí)間：2005年8月18日項(xiàng)目名稱項(xiàng)目性質(zhì)1市政污水處理工業(yè)廢水醫(yī)院廢水海產(chǎn)養(yǎng)殖其他項(xiàng)目性質(zhì)2

新建老廠改造項(xiàng)目進(jìn)度資金來(lái)源投資預(yù)算設(shè)計(jì)單位負(fù)責(zé)人電話E-mail：傳真地址設(shè)計(jì)參數(shù)A、平均流量：10萬(wàn)噸/天B、峰值系數(shù)：Ks=1.3C、出水TSS：20mg/LD、當(dāng)?shù)仉妰r(jià)：0.65元/度E、紫外線吸光度：F、消毒指標(biāo)：1000個(gè)FC/100mlG、處理工藝：A/A/B法H、零流量周期：2小時(shí)I、工業(yè)廢水比例：1/5J、工業(yè)廢水成份：設(shè)計(jì)推薦產(chǎn)品UV3000PTPUV3000BUV3000PLUSUV4000PLUS項(xiàng)目進(jìn)展進(jìn)度第24頁(yè)，講稿共49頁(yè)，2023年5月2日，星期三各種消毒紫外燈的特點(diǎn)常規(guī)低壓燈

253.7nm（>90%)

燈管運(yùn)行溫度~40oC

單根燈管紫外能輸出:~30–50W

對(duì)常規(guī)二級(jí)污水消毒一般每根燈管處理流量:~150噸/天，適用于小型污水處理廠低壓高強(qiáng)燈

253.7nm（>90%)

燈管運(yùn)行溫度~100oC

單根燈管紫外能輸出:~108W

對(duì)常規(guī)二級(jí)污水消毒一般每根燈管處理流量:~600噸/天，適用于中型污水處理廠中壓(高強(qiáng))燈

200–300nm消毒波段燈管運(yùn)行溫度~600–800oC

單根燈管紫外能輸出:~420W以上對(duì)常規(guī)二級(jí)污水消毒一般每根燈管處理流量:~1500噸/天，適用于大型或低質(zhì)污水處理廠第25頁(yè)，講稿共49頁(yè)，2023年5月2日，星期三Trojan紫外消毒技術(shù)的應(yīng)用凈水處理系列TrojanUVMAXTrojanUVLOGICTrojanUVSWIFT污水處理系列TrojanUV3000PTPTrojanUV3000BTrojanUV3000PlusTrojanUV4000Plus第26頁(yè)，講稿共49頁(yè)，2023年5月2日，星期三凈水消毒產(chǎn)品UVMAX小型凈水處理設(shè)備適用于飲料、制藥等用水，和酒店、游泳池和小區(qū)等供水消毒。第27頁(yè)，講稿共49頁(yè)，2023年5月2日，星期三凈水消毒產(chǎn)品UVMAX系列哈藥集團(tuán)制藥總廠和制藥六廠制藥用水紫外線消毒現(xiàn)場(chǎng)平均流量：40噸/小時(shí)第28頁(yè)，講稿共49頁(yè)，2023年5月2日，星期三凈水消毒產(chǎn)品UVLOGIC中型凈水處理消毒系統(tǒng)適用用于電子用水、中水回用、油田回注和水產(chǎn)養(yǎng)殖等，還可用于將解TOC和除臭氧。第29頁(yè)，講稿共49頁(yè)，2023年5月2日，星期三凈水消毒產(chǎn)品UVLOGIC系列大慶采油十廠回注水消毒現(xiàn)場(chǎng)平均流量：3000噸/天第30頁(yè)，講稿共49頁(yè)，2023年5月2日，星期三型號(hào)ABCDEFF″流量*0.66噸/時(shí)1.14噸/時(shí)3.18噸/時(shí)3.18噸/時(shí)6.36噸/時(shí)8.0噸/時(shí)10.7噸/時(shí)電源參數(shù)25W230V/50Hz27W190-265V/50Hz43W190-265V/50Hz43W90-265V/50Hz67W90-265V/50Hz102W90-265V/50Hz102W90-265V/50Hz燈管數(shù)量1111111進(jìn)/出口徑及連接方式3/8″FNPT3/4″MNPT3/4″MNPT3/4″MNPT1″MNPT1″MNPT11/2″MNPT腔體尺寸39×6.5cm34×9cm49.5×9cm49.5×9cm73.5×9cm110×9cm110×9cm燈管尺寸30cm25cm40.5cm40.5cm65cm100.5cm100.5cm控制箱尺寸7×8×6cm15×10×6cm15×10×6cm25×15×6cm25×15×6cm25×15×6cm25×15×6cm最大耐受壓力125PSI125PSI125PSI125PSI125PSI125PSI125PSI燈管故障視/聽報(bào)警有有有有有有有報(bào)警重置無(wú)無(wú)無(wú)有有有有計(jì)時(shí)器無(wú)無(wú)無(wú)有有有有干接觸**無(wú)無(wú)無(wú)有有有有換燈提示無(wú)無(wú)無(wú)有有有有強(qiáng)度監(jiān)視無(wú)無(wú)無(wú)DPlusEPlusFPlusF″Plus腔體材料304SS304SS304SS304SS316SS316SS316SS外殼拋光無(wú)無(wú)無(wú)有有有有環(huán)境溫度2-40℃2-45℃2-45℃2-50℃2-50℃2-50℃2-50℃UVMAX系列產(chǎn)品選型及性能技術(shù)參數(shù)

第31頁(yè)，講稿共49頁(yè)，2023年5月2日，星期三污水消毒產(chǎn)品UV3000PTP小型污水處理系統(tǒng)適用于小區(qū)、學(xué)校生活等生活污水，電廠和醫(yī)院等廢水消毒。第32頁(yè)，講稿共49頁(yè)，2023年5月2日，星期三大興安嶺林業(yè)集團(tuán)總醫(yī)院污水處理現(xiàn)場(chǎng)平均流量：200噸/天污水消毒產(chǎn)品第33頁(yè)，講稿共49頁(yè)，2023年5月2日，星期三UV3000PTP系統(tǒng)選型及規(guī)格尺寸表

不銹鋼型號(hào)QM(t/d)一QM(t/d)二P（w）L2H2W2EDIA2—36燈管（45W）3025K-PTP1951569021344932291023050K-PTP39031218021344933051522—64燈管（87.5W）3100K-PTP66052835033535623562033150K-PTP99079252533535623812033200K-PTP1320105670033535624062034—64燈管（87.5W）3300K-PTP19801584105041408423812033400K-PTP26402112140041408424832033500K-PTP33002640175041408424833053600K-PTP3990319221004140842559305第34頁(yè)，講稿共49頁(yè)，2023年5月2日，星期三UV3000Plus(LPHO–

低壓高強(qiáng)燈)系統(tǒng)：適用于大中型市政污水處理污水紫外線消毒系統(tǒng)布置示意圖第35頁(yè)，講稿共49頁(yè)，2023年5月2日，星期三UV3000Plus選型的簡(jiǎn)單估算方法

一、燈管數(shù)目的確定執(zhí)行國(guó)家二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)（TSS=30mg/L，大腸桿菌10000個(gè)/L），變化系數(shù)k=1.3，每萬(wàn)噸的生活污水大約需要16根250W的低壓高強(qiáng)燈；執(zhí)行國(guó)家一級(jí)B標(biāo)（TSS=20mg/L，大腸桿菌10000個(gè)/L），變化系數(shù)k=1.3，每萬(wàn)噸的生活污水大約需要14根250W的低壓高強(qiáng)燈。

二、渠道尺寸和占地面積

1、模塊總數(shù)＝燈管總數(shù)÷8＝240÷8＝30（每個(gè)模塊8根燈管）；

2、每條渠道模塊數(shù)不宜太多，可將模塊組并聯(lián)或串連。此處，我們采用兩組并聯(lián)，每組15個(gè)模塊；

3、燈管間距采用中等間距88.9mm，則渠道寬度W=88.9×15=1333.5mm=1335mm(只能取大，否則模塊放不進(jìn)去)；

4、并聯(lián)時(shí)，每條渠道只有一個(gè)模塊組，長(zhǎng)度L取大于6000mm，保證水流平穩(wěn)流過(guò)燈組(串聯(lián)時(shí)，長(zhǎng)度一般大于10000mm)；

5、燈管間距取88.9mm，水渠深度H＝1475mm；

6、占地面積S=(渠道寬+2M)×渠道長(zhǎng)

=(1.335×2+2)×6=28.02平方米；

第36頁(yè)，講稿共49頁(yè)，2023年5月2日，星期三UV3000Plus選型的簡(jiǎn)單估算方法

三、總裝機(jī)容量簡(jiǎn)便計(jì)算

：總裝機(jī)容量＝燈管數(shù)

×250VA+3KVA

＝240×250＋3000＝63000VA

（3KVA是電子鎮(zhèn)流器和SCC以及水位探頭的電耗）；實(shí)際平均運(yùn)行功率＝總裝機(jī)容量

×66%＝41580VA。第37頁(yè)，講稿共49頁(yè)，2023年5月2日，星期三市政污水工程案例分析與設(shè)備選型

1、無(wú)錫新城項(xiàng)目（低壓燈裝置/人工清洗系統(tǒng))2、上海長(zhǎng)橋污水處理廠（低壓高強(qiáng)裝置/機(jī)械加化學(xué)清洗)3、廣州瀝滘污水處理廠（低壓高強(qiáng)壓燈裝置/26萬(wàn)噸/天）第38頁(yè)，講稿共49頁(yè)，2023年5月2日，星期三市政污水工程項(xiàng)目應(yīng)用案例——低壓燈系統(tǒng)

項(xiàng)目名稱：無(wú)錫新城污水處理廠項(xiàng)目規(guī)模：3.7萬(wàn)噸/天設(shè)備類型：低壓燈系統(tǒng)燈管數(shù)目：176根燈管功率輸出：小于40w/根土建尺寸：8m×0.84m×1.2m

運(yùn)行成本：1.2分/噸投資成本:22元/噸消毒效果：糞大腸菌群≤10000個(gè)/L

運(yùn)行時(shí)間：2002.7作為國(guó)內(nèi)最早使用低壓燈項(xiàng)目之一，由西北市政院和同濟(jì)大學(xué)聯(lián)合論證和設(shè)計(jì)。建成投產(chǎn)三年多來(lái)運(yùn)行狀況良好；小規(guī)模污水處理廠使用低壓燈系統(tǒng)(帶人工清洗系統(tǒng))在我國(guó)現(xiàn)階段還具有較強(qiáng)的投資經(jīng)濟(jì)性。第39頁(yè)，講稿共49頁(yè)，2023年5月2日，星期三市政污水工程應(yīng)用案例——低壓高強(qiáng)燈系統(tǒng)

項(xiàng)目名稱：上海長(zhǎng)橋污水處理廠項(xiàng)目規(guī)模：3.1萬(wàn)噸/天設(shè)備類型：低壓高強(qiáng)燈系統(tǒng)燈管數(shù)目：88根燈管功率輸出：112w/根土建尺寸：5m×0.98m×1.47m

運(yùn)行成本：1.0分/噸投資成本:26元/噸消毒效果：糞大腸菌群≤10000個(gè)/L

運(yùn)行時(shí)間：2003.1該廠為國(guó)內(nèi)最早的低壓高強(qiáng)燈項(xiàng)目（機(jī)械+化學(xué)自動(dòng)清洗），同時(shí)作為老廠