紫外线技术处理废水综述

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污水处理中的光催化技术

污水处理中的光催化技术

光催化技术的应用领域
总结词
光催化技术在污水处理、空气净化、抗菌消毒等领域具有广泛应用前景。
详细描述
光催化技术作为一种环保技术,在污水处理领域中具有显著的应用价值。通过光催化技术,能够有效地分解污水 中的有机污染物,降低污染物浓度,提高水质。此外,光催化技术还可应用于空气净化和抗菌消毒等领域,具有 广泛的应用前景。
ABCD
光源波长和强度
不同波长的光源对光催化反应的效率有较大影响 ,需选择合适的光源。
水力停留时间
即污水在反应池中的停留时间,对光催化反应的 效果也有一定影响。
04
光催化技术污水处理案 例分析
案例一:某城市污水处理厂的光催化技术应用
总结词
高效、环保、低成本
详细描述
某城市污水处理厂采用了光催化技术,通过紫外线照射,使污水中的有机物分解成无害物质,同时杀 死细菌和病毒。该技术的应用显著提高了污水处理效率和净化质量,降低了处理成本,同时也减少了 二次污染,为城市环境保护做出了贡献。
详细描述
光催化技术是指通过特定波长的光照 激发光催化剂,使其产生具有强氧化 性的自由基,从而将有机污染物分解 为无害物质的过程。
光催化技术的原理
总结词
光催化技术利用光能将水分子分解为羟基自由基和氧离子,这些自由基具有强氧 化性,能够分解有机污染物。
详细描述
在光催化过程中,光催化剂吸收光能后,电子从价带跃迁到导带,形成电子-空 穴对。电子和空穴分别与水分子反应,生成具有强氧化性的羟基自由基和氧离子 。这些自由基能够与有机污染物发生氧化还原反应,将其分解为无害物质。
联合技术的探索
将光催化技术与其它污水处理技术相结合,可实现优势互补,提高 处理效果。
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水产养殖废水处理技术现状分析

水产养殖废水处理技术现状分析

水产养殖废水处理技术现状分析摘要:高密度封闭循环水产养殖的关键技术之一是水处理技术。

作者针对养殖废水的特点,综述了国内外水产养殖废水的物理、化学、生物处理及物理、化学、生物高效结合及新型工艺的处理养殖废水的原理及最新研究进展。

指出了设计低成本、低耗能、高净化效率的集约化水产养殖废水处理工艺,达到养殖废水的回复利用和对环境的无污染是今后的水产养殖废水处理的发展方向。

关键词:水产养殖废水废水处理技术综合利用引言随着我国水产养殖业的迅猛发展,养殖废水任意排放造成的环境问题已成为国家和业界十分关注的问题。

在高密度的水产养殖水体中,鱼虾排泄物和食饵的残渣在细菌的分解作用下会是随之迅速恶化,若不及时处理养殖过程中产生的废水,不但会影响养殖生物的数量和质量,随意排放还会造成严重的环境污染[。

因此,综合相关资料,对水产养殖废水处理技术的现状作一总结,并对今后发展动向作一展望。

1.物理法物理法是根据用水和废水的物理特性,通过机械、物理的方法除去水中悬浮物质或有害气体,常用的方法有:沉淀、过滤、泡沫分离、逆渗透、吸附等。

2.化学法2.1氧化处理即用臭氧、高锰酸钾、次氯酸等氧化剂对废水中的有机物质加以氧化的方法。

有效氯不仅能杀菌,也能与存在于水中的其它还原性物质如fe2+、mn2+、no-2、s2-等发生氧化还原作用。

而针对水体中特定物质的去除,利用添加不同的化学物质。

从而达到净水效果也是一种常用的化学处理法。

2.2混凝在水域中利用电子中和产生混凝效果,是水域中胶状例子凝集在一起,因重力作用下沉,达到固液分离的目的。

常用的絮凝剂有铝盐、铁盐、石灰及有机絮凝剂等。

10-20ml碱式氯化铝水溶液(固液比1∶50)可澄清1吨浑水,5分钟内水中泥沙含量减少90%以上,而且防止了鱼病的暴发,促进鱼类的生长。

2.3离子交换其原理是设计填充强碱性阴离子交换树脂以及强酸性阳离子交换树脂,当水流经过时水中阳离子和阴离子分别被交换树脂上的阴阳离子吸附,从而降低水中离子浓度。

水处理技术论文3篇

水处理技术论文3篇

水处理技术论文第一篇:水处理技术综述随着城市化进程的不断加快和水资源的日益紧缺,水处理技术成为人们关注的热点。

水处理技术是针对自然水源中存在的各种物质成分和微生物而设计的技术,目的是使水资源符合人们的各种要求。

本文将从水处理技术的基本原理、水处理技术的种类、水处理技术的应用等方面进行综述。

一、水处理技术的基本原理水处理技术的基本原理是:以净水为目的,通过物理、化学和生物等手段去除与净水目标不符的杂质,提高水资源的水质,达到令人满意的水质标准。

水处理技术主要包括:初级处理、深度处理和高级处理。

初级处理的主要目的是去除水中的固体杂质和悬浮物,包括筛分、砂滤等。

深度处理的主要目的是去除水中的可溶性有机物、无机杂质和微生物,包括活性炭吸附、半透膜过滤等。

高级处理则是在深度处理的基础上进行的,主要是为了满足特定的水质要求,包括紫外线消毒、臭氧氧化等。

二、水处理技术的种类水处理技术的种类非常多,常用的主要包括:自来水处理、中水回用处理、污水处理等。

其中,自来水处理主要是针对自来水厂采集的河水、湖水、地下水等进行的水质处理,以使其水质达到饮用水的标准。

中水回用处理主要是对生活废水、工业废水等进行处理后回用的处理技术,以避免水资源的浪费。

污水处理主要是对生活污水、工业废水等进行处理,将处理后的污水排放至环境中,以达到环境容量的要求。

三、水处理技术的应用水处理技术的应用非常广泛,主要应用于:饮用水、制药工业、食品工业、纺织工业、造纸工业、半导体制造等方面。

其中,饮用水是水处理技术应用最广泛的领域之一,水处理过程包括预氧化、混凝、沉淀、过滤、消毒等,以使处理后的水质达到饮用水的标准。

制药工业、食品工业等则是应用水处理技术制取所需的水质,以保证产品的质量。

而在生产过程中产生的废水也需要通过水处理技术进行处理,以避免污染环境。

综上所述,随着社会化进程的不断推进和对水资源消耗的增加,水处理技术将会越来越重要。

各种水处理技术的不断出现和完善,势必能更好地满足人们对水资源的需求,实现水资源的可持续利用。

污水处理高级氧化技术

污水处理高级氧化技术

污水处理高级氧化技术近年来,由于工业化发展的速度较快,致使工业企业的污水排放量剧增,造成的环境污染问题越来越严重。

在工业生产排放的废水中,有机废水的浓度较高、成分繁杂,且具有难降解、含毒性物质等特征。

因此,传统的污水处理技术已无法满足当今的污水处理要求,所以,有效处理此类工业废水已成为当务之急。

目前,先进的高级氧化法处理效果好、反应速度快、二次污染概率小且适用范围广。

因此,该技术已逐步应用于各种工业废水处理工艺中。

该技术按反应原理划分可分为臭氧氧化、光化学氧化、催化湿式氧化、电化学氧化、芬顿氧化等。

1、高级氧化法处理废水的研究进展1.1 臭氧氧化(1)臭氧氧化按照对污染物和臭氧的化学反应方式的不同,可分成二类。

一类是用臭氧直接和有机化合物反应,一般称为臭氧直接反应;另一类是臭氧先经过分解形成羟基自由基,再通过羟基自由基和有机产物进行直接化学反应,一般称为臭氧发生器间接化学反应。

在实际应用中,与臭氧的直接反应通常是通过打破有机物的双键结合,将大分子有机质转变为小分子,但总体氧化程度并不高,而破碎成小分子的有机物具备了较大的可生化性。

臭氧直接氧化是由于其选择能力较强、化学反应速度慢、以及对污染物的全面净化难度较大等特点,但可以对工业废水进行预处理,以此提高废水的B/C比。

而臭氧的间接处理化学反应基本原理为:臭氧在水体内先溶解形成羟基自由基(OH),然后羟基自由基再去氧化有机物。

该方法一般不具备化学选择性,但由于反应速度快、氧化程度高、污水处理效率好等优点,在工业废水处理中取得了较普遍的运用。

在臭氧处理间接化学反应中,臭氧在水体形成羟基自由基主要采用两种路径:①在碱性条件下,臭氧迅速溶解形成羟基自由基,且在紫外线光的影响下,臭氧形成羟基自由基;②在各种金属催化的影响下,臭氧形成羟基自由基。

国内学者对催化剂展开研究,以负载式二氧化钛为催化剂,对臭氧化合物在强催化作用下氧化对水溶性元素腐殖酸的影响开展了深入研究,结果显示,利用二氧化物能够增加对臭氧的氧化效果,其效果增加到了29.1%,而最终的腐植酸氧化物去除率更高达84.9%。

污水处理厂主要工艺汇总及特点介绍

污水处理厂主要工艺汇总及特点介绍

污水处理厂主要工艺汇总及特点介绍污水处理是保护环境和人民健康的重要任务之一。

随着城市化进程的加快,污水排放量的增加成为了一个严峻的问题。

污水处理厂作为处理和净化污水的重要设施,其工艺在污水处理中起着至关重要的作用。

本文将就污水处理厂的主要工艺进行汇总,并介绍其特点。

1.初级处理工艺初级处理是污水处理过程中最基本也是最关键的一步。

其目的是去除废水中的可悬浮物和悬浮物,以及部分溶解有机物。

常见的初级处理工艺包括格栅除渣和沉砂池。

(1)格栅除渣格栅除渣是将废水通过格栅,去除其中的大颗粒杂质和固体废物的工艺。

格栅除渣具有简单、易操作的特点,能有效阻挡废水中直径较大的固体杂质,防止堵塞后续处理设备,提高后续工艺效率。

(2)沉砂池沉砂池是利用沉砂原理将废水中的悬浮物和颗粒物沉淀到池底的工艺。

沉砂池适用于去除直径较大的颗粒物,具有操作简便、处理效果稳定等特点。

然而,沉砂池并不能完全去除废水中的微小颗粒物和溶解性有机物,通常需要与其他处理工艺配合使用。

2.生化处理工艺生化处理是污水处理中的核心环节。

其通过利用微生物将废水中的有机物和氨氮等进行降解和转化,达到净化水质的目的。

常见的生化处理工艺包括活性污泥法和人工湿地法。

(1)活性污泥法活性污泥法是利用生物膜上吸附的好氧菌和厌氧菌将废水中的有机废物进行氧化分解的工艺。

该工艺具有处理效率高、运行稳定等优点,能够将废水中的有机物、氨氮等进行有效降解,产生较好的处理效果。

然而,活性污泥法的运行成本相对较高,需要配备专业的操作人员,且存在对温度和负荷波动较为敏感的问题。

(2)人工湿地法人工湿地法是利用湿地植被和微生物的共同作用,通过降解和转化来处理废水的工艺。

人工湿地法具有结构简单、成本低廉等优点,能够较好地去除废水中的有机物、氨氮等。

此外,人工湿地还具有良好的生态效益,能够提高水体的净化效果,并提供适宜的生态环境。

但是,人工湿地法的处理效率相对较低,需要较大的土地面积,适用范围有限。

化学法处理偏二甲肼废水研究综述

化学法处理偏二甲肼废水研究综述
光 催 化 氧 化 法 具 有 低 能 耗 、易 操 作 、无 二 次 污 染 等 特 点 ,在环 境污染治理领域显示了广阔的应用前景。常用的光催化剂主要为 Ti0 2,Zn0 ,CdS等半导体材料,它们在紫外线的照射下阶带电子会 被激发到导带,从而产生具有很强反应活性的电子(e)-空穴(h+)对 。 这些电子-空穴对迁移到半导体表面后,在氧化剂(如〇2,H20 2等) 作 用 下 ,参 与 氧 化 还 原 反 应 ,从而 起 到 降 解 污 染 物 的 作 用 。
采用离子交换树脂和活性炭对污染物进行了分离和转移,偏二甲 肼并未分解和转化,易产生二次污染;生物法采用微生物或水生植 物对偏二甲肼废水进行生物降解,易受周围环境影响,存在运行控 制较难和处理效果不稳定等问题。化学法主要是采用氧化丁艺来 降 解 偏 二 甲 肼 ,处 理 较 彻 底 ,基 本 不 产 生 二 次 污 染 。考 虑 到 在 下 程 应用中丁艺系统运行的稳定性和可靠性,目前主要采用以化学氧 化 法 为 主 ,物 理 法 为 辅 的 工 艺 路 线 。同 时 ,使用催化剂辅 助 化 学 氧 化 ,不但可以提高处理效率,减少氧化剂的用量,还能节省投资及 运行费用。现有工程应用的偏二甲肼处理方法见表1"H31。
甲胺等物质。因此对偏二甲肼废水的处理很有必要。
2.1.2真空紫外臭氧法
1 偏二甲胼废水处理方法应用现状
偏二甲肼废水主要采用物理法、生物法和化学法。物理法主要
真空紫外臭氧法(0/VUV)比紫外臭氧(03/UV) 、臭氧氧化更能 有效地降解偏二甲肼,中间产物甲醛去除得更快、矿 化 更 彻 底 '实 验 表 明 :〇3/VUV降解偏二甲肼的最佳初始PH 值 为 9,接近偏二甲
方法
删条件

比较紫外线和真空紫外光解预处理和光解后的焦化废水

比较紫外线和真空紫外光解预处理和光解后的焦化废水

比较紫外线和真空紫外光解预处理和光解后的焦化废水瑞星,中原郑,董惠文1。

环境科学与工程学院,水和泥沙科学重点实验室(教育部),北京大学出版社,北京100871,中国。

电子邮件:rui.xing@。

cn2。

CECEP六合和中科天融环境技术有限公司,北京100085,中国摘要:在这项研究中,紫外线(UV)和真空紫外(VUV)光解研究了焦化废水的预处理和后处理。

首先,3年来稀释原料焦化废水被紫外线和VUV辐射。

发现15.9% - -35.4%的总有机碳(TOC)24小时照射后被删除。

辐照废水可以驯化活性污泥的降解。

尽管VUV光解删除比紫外线更需化学需氧量(COD),紫外线照射过的废水,展示了更好的生物降解能力。

4 hr紫外线照射后,生物需氧量BOD / COD辐照焦化废水比从0.163增加到0.163,及其毒性降低到最大限度。

其次,生物处理焦化废水被紫外线和VUV辐射。

他们两人能够去除TOC在8小时内辐照37% - -47%。

C©2015年生态环境科学研究中心,中国科学院。

爱思唯尔出版的帐面价值文章历史:2014年10月21日发行,2014年10月28日修订,2014年10月29日被公认,2015年1月23日正式发表关键词:焦化废水预处理紫外线真空紫外线后处理前言:可口可乐在铁和炼钢中扮演一个重要的角色,有很多可口可乐工厂在中国。

在世界各地焦化废水所造成的污染是一个严重的问题,特别是中国。

这样的焦化废水其中含有大量的化合物和有毒污染物,如氨、氰化物、多环芳烃(多环芳烃)、氮杂环化合物(nhc)等。

即使生物处理后,水质一般无法满足排放标准。

表明,综合废水排放标准(1996年)和炼焦化学工业污染物排放标准》(GB 16171 - 1996)。

此外,中国在2012年发布了一个新的排放标准,炼焦化学工业污染物的排放标准(GB 16171 - 2012),这是更严格的需要工厂严格要求排放,并且中用处理后的焦化废水。

TiO2光催化技术降解印染废水的研究进

TiO2光催化技术降解印染废水的研究进

第51卷第12期 辽 宁 化 工 Vol.51,No.12 2022年12月 Liaoning Chemical Industry December,2022收稿日期: 2022-03-12 作者简介:何景儒(1998-),男,新疆沙湾市人,2020年毕业于沈阳建筑大学给排水科学与工程专业,研究方向:污水处理理论与技术。

TiO 2光催化技术降解印染废水的研究进展何景儒(沈阳建筑大学市政与环境工程学院,辽宁 沈阳110168)摘 要:由于TiO 2光催化技术具有无毒、稳定性好、材料易得和氧化能力强的特性,在印染废水前处理及深度处理工艺中具有较好的应用前景。

文章阐述了TiO 2光催化降解有机污染物的机理,对近年来国内外不同TiO 2改性方法进行了综述,分析了TiO 2光催化技术在处理印染废水时的效果,并对未来TiO 2光催化技术在降解印染废水中的应用进行了展望。

关 键 词:光催化氧化技术;掺杂;TiO 2改性;印染废水中图分类号:TQ426.7 文献标识码: A 文章编号: 1004-0935(2022)12-1762-03印染工业为我国工业的主要组成部分,近年来随着纺织工业的飞速发展,废水的排放量逐年攀升,现已跃居为我国水量最大的工业废水之一[1],所造成的污染问题亟待解决。

由于新型染料可生化性显著降低,生物法处理效果较差[2],电解法阳极材料消耗大,产生铁泥需要处理。

在众多不同的光催化剂里,TiO 2的相关研究得最为广泛,因为它有较强的氧化能力、可以分解有机污染物、无毒、具有超亲水性[3]、高耐久性、化学稳定性、成本低。

而因TiO 2禁带宽度大(Eg =3.0~3.2 eV),故在可见光下的应用范围受到限制[4]。

本文综述了TiO 2改性的研究进展以及TiO 2光催化降解印染废水的应用现状及巨大潜能。

1 TiO 2光催化机理TiO 2属于n 型半导体,禁带宽度大,锐钛矿相带隙能为3.2 eV,金红石相带隙能为3.03 eV,只有在λ<387 nm 的紫外光下被活化。

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紫外线技术处理废水的综述前言水是人类生存的基本条件,又是国民经济的生命线。

虽然地球上的水量很多,但可利用的却很少,因为自然界有97%以上的水分布在海洋中,水资源中的淡水仅占总水量的2.53%,而目前能供人类直接取用的淡水资源仅占0.22%。

随着人口和经济的增长,一方面人类对水的需求量和品质要求越来越高,另一方面,水污染的范围和程度也越来越大。

这已经成为制约社会经济可持续发展的主要因素。

解决水资源短缺和水污染的一个主要途径在于废水处理。

为了确保这些用水的质量,需要采用先进的水净化工艺和技术。

在水净化工艺中,消毒是确保水质质量的重要环节。

消毒是水处理中的重要工序,《室外给水设计规范》GBJ13-86(1997年版)中规定:“生活饮用水必须消毒”。

《室外排水设计规范》虽没有明确规定,但在2000年6月5日由建设部、国家环境保护总局、科技部联合发出的“关于印发《城市污水处理及污染防治技术政策》的通知(建城[2000]124号)”中规定“为保证公共卫生安全,防治传染性疾病传播,城市污水处理设施应设置消毒设施”。

因此污水处理出水的消毒不再是可有可无的了。

由于污水中含有大量细菌及病毒,污水处理厂应把好最后一道关,尽可能杀灭致病菌。

目前,国内外普遍采用的水消毒技术有臭氧消毒,氯消毒(如次氯酸盐、氯气等),紫外线消毒、二氧化氯消毒,过氧乙酸和电离辐射消毒等[1]。

虽然氯气和次氯酸盐消毒技术的成本最低[1],但是氯消毒过程中会产生有害的副产物,如三卤甲烷等。

而紫外线消毒具有不向水中投加任何化学药剂;不产生任何有毒有害副产物;处理时间短;装置简单以及运行管理简便等优点,。

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。

紫外线污水消毒技术在国外经过20多年的发展,已经成为成熟可靠、投资效益较高的绿色环保技术,在世界各地各类城市污水的消毒处理中得到日益广泛的应用,成为替代传统加氯消毒的主流工艺技术。

为了解决今年非典型性肺炎疫情期间的消毒问题,国家环境保护总局发布的紧急通知中将紫外线消毒作为除加氯和臭氧外的另一种有效的消毒灭菌方法。

紫外线消毒在国内的污水处理厂中也得到了应用,因此是一种非常有发展前途的中小规模消毒方式。

本文将论述紫外线技术处理废水的原理,影响因素,存在问题,以及紫外线技术在国内外废水处理中的应用现状与发展前景等。

1.紫外线的性质与杀菌原理1.1紫外线的性质紫外线是指波长范围在200~400 nm之间的电磁波,紫外线的波长不同,具有的作用也不同。

如315~400 nm的紫外线,有附着色素及光化学作用,称为化学线;波长在280~315 nm的紫外线,有促进维生素生成的作用,特别有促进维生素D生成作用,称为健康线;而波长在200~280 nm之间的紫外线具有杀菌作用,称为杀菌线,紫外线消毒使用的就是这一波段的紫外线[2]。

1.2紫外线的杀菌原理紫外辐射对微生物有致死作用是由于微生物细胞中的核酸、嘌呤、嘧啶及蛋白质对紫外线辐射有特别强的吸收能力。

DNA和RNA对紫外辐射的吸收峰在260nm处,蛋白质对紫外辐射的吸收峰在280nm处,紫外辐射能引起DNA链上两个临近的胸腺嘧啶分子形成胸腺嘧啶二聚体(T=T),致使DNA不能复制,导致微生物死亡,从而达到杀菌灭毒的目的[2]。

紫外线辐射杀菌灯是人工制造的水银灯,其杀菌力强而稳定。

紫外辐射杀菌力随其剂量的增加而增强。

紫外线辐射剂量是辐射强度与辐射时间的乘积,如果紫外线辐射杀菌灯的功率和辐射距离不变,则辐射时间就表示相对剂量[2]。

2.消毒技术的发展及其特点通常消毒方法可分为物理法和化学法。

物理法包括加热、紫外线、γ或X射线照射、分子筛等;化学法主要采用强氧化剂如氯气、二氧化氯、臭氧、高锰酸钾、氯胺、次氯酸等化学药剂。

长期以来,由于化学法具有容易实现、成本低的优点,所以使用较多,而液氯作为廉价的消毒剂有着最广泛的应用。

从理论上分析,消毒剂消毒能力的大小取决于单位摩尔物质得电子的能力。

因此消毒能力依次为:O3>ClO2>ClO->Cl2>氯胺>KMnO4 ,从实际使用成本分析由高到低为:KMnO4>ClO->O3>ClO2>氯胺>Cl2 [3]。

在上述消毒剂中KMnO4消毒能力差、价格高,工程中很少单独使用;O3,Cl2及ClO-都可以氧化有机物,但ClO2对氨氮无氧化作用。

其中液氯使用得最多,其余氯具有持续消毒作用,且药剂易得,成本较低,工艺简单,技术成熟,操作简单,不需要庞大的设备。

但氯气是一种具有强烈刺激性的有毒气体,在运输和使用过程中易发生泄漏和爆炸。

而且氯氧化性强,易与水中有机物发生反应,对消毒产生干扰,另外其反应产物卤化烃、氯仿、三氯甲烷、多氯联苯等物质对人畜有毒害,许多还是“三致”物质[4],现在国际上许多国家和地方政府已限制氯及其衍生物的使用。

二氧化氯较液氯杀菌效果好,不易生成有机氯化物等“三致”物质,但二氧化氯是不稳定的化合物,对温度、压力和光较敏感,遇火花和有机物易爆炸[5]。

二氧化氯使用时要现场制备,而且仅有20%二氧化氯在消毒过程中有效。

另外,二氧化氯发生器规模较小,如何运用于加氯量较大的污水处理厂成为一个问题。

臭氧有强氧化能力,接触时间短,杀菌和杀灭病毒效果好,不会造成臭味异味,能提高溶解氧,尚未发现有害人体健康的产物。

但操作要求高,设备复杂,电能消耗大,基建投资和运行成本高[5]。

基于上述原因,紫外线消毒技术在污水处理领域开始崭露头角。

紫外线消毒技术早在1900年便已存在,但过去很少有运用于污水处理的实例。

近年来,该技术逐渐推广,1995年紫外线消毒技术在美国污水处理中的应用已达5%,并呈逐年上升趋势[2]。

近来,由于采用紫外线消毒具有不需投加任何化学药剂,不改变水的成分和结构,消毒时间短,杀菌范围宽效果好的优点,国际上一些对细菌排放有严格要求的地区,大多采用了紫外线消毒。

我国在紫外线消毒污水方面的研究还不多,只在部分医院及小型给水系统中有较多的应用。

紫外线消毒是利用紫外线所具有的高效光谱杀灭能力来杀死水中的细菌、病毒、寄生虫、原生动物等[6]。

该技术是物理方法,没有明显的化学处理工作,不需增加化学药品,不会造成任何二次污染,不残留任何有毒物质,不改变水的成分和结构,消毒速度快。

高强度的紫外线彻底灭菌只需要几秒钟,而臭氧与氯消毒则需10—20分钟。

一般大肠杆菌的平均去除率可达98%,细菌总数的平均去除率为96.6%。

与液氯消毒相比较,紫外线消毒的投资和运行成本较低,且操作简单,便于运行管理和实现自动化[4]。

所以紫外线消毒以其独特的优越性逐渐得到广泛应用。

3.紫外线消毒装置现有的紫外线消毒系统有敞开式的和封闭式的两种[7],敞开式系统又可以分浸没式和水面式两种。

浸没式又称为水中照射法,将外加同心圆石英套管紫外灯置入水中,水从石英套管的周围流过,维修时使用提升设备将其抬高至工作面进行操作;该系统紫外辐射能的利用率高,灭菌效果好且易于维修,但受水位影响较大。

水面式又称为水面照射法,即将紫外灯置于水面之上,用平行电子管产生的平行紫外光对水体进行消毒;该方式使用的装置较简单,但能量浪费较大、灭菌效果差,实际生产中很少应用。

敞开式消毒系统受水的色度、浊度、水层厚度、辐射时间等因素的影响较大。

封闭式紫外线消毒系统则用金属筒体和带石英套管的紫外灯把被消毒的水封闭起来。

该系统较敞开式受水质影响小。

敞开式和封闭式两种系统的紫外线灯管外罩密封石英套管,都可以与水流方向垂直或平行布置。

平行系统水力损失小,水流形式均匀;而垂直系统则可以使水流紊动,提高消毒效率。

4.影响紫外线消毒的因素4.1 紫外剂量紫外剂量是影响消毒效果的直接因素。

它等于紫外光强度与接触时间的乘积。

在相同的紫外光强度条件下,接触时间决定紫外剂量。

在大型污水处理厂中,由于水量大,接触时间得不到保证,因此用紫外线消毒的效率比小型污水处理厂差。

从理论上分析,紫外剂量越大,消毒越好,然而紫外消毒有一限值,超过此限值则不能经济有效地对额外的微生物进行灭杀。

如果分别考虑紫外光强度与接触时间对消毒效果的影响,可以发现,对于不同种类的微生物,两者的影响是不同的。

在紫外剂量相同的情况下,紫外光强度对于大肠埃希氏杆菌影响更大,这是因为细胞中的修复酶对紫外光强度更敏感;而对于真核酵母菌细胞来说,增加接触时间更有利于灭杀;当然对于更多的微生物,如噬菌体、孢子,把两者分开讨论是没有多大意义的,原因可能在于其在紫外线消毒过程中处于一种不活动状态。

因此没有必要确定最少的接触时间和最小的紫外光强度,两者的乘积才是影响紫外线消毒效果的必要因素[8]。

4.2 微生物的种类和负荷由于污水中细菌、病毒的种类繁多,且对紫外线的抗性不同,因此对于不同类型的污水,呈现出不同的消毒效果。

有些微生物对于紫外线比较敏感,去除率较高,如粪大肠菌(faecal coliforms),而有些微生物则不然,需用较高的紫外剂量进行灭杀,如F-RNA大肠杆菌菌体、铜绿色极毛杆菌(pseudomonasaeruginosa)。

微生物负荷是影响紫外线消毒效率的一大因素,较高的微生物量必然要求更高的紫外剂量。

目前,在紫外线消毒器的设计中,主要是灭活TC(总大肠菌)、FC(粪大肠菌)、E.coli(大肠埃希氏菌)、粪链球菌和沙门氏菌数量来估计紫外线剂量需求[8]。

4.3水质参数4.3.1 紫外透光率紫外透光率是废水透过紫外光能力的量度,它是设计紫外消毒系统尺寸的重要依据。

一般来说随着消毒器深度的增加紫外透光率降低.,另外当溶液中存在着能够吸收或散射紫外光的化合物或粒子时,紫外透光率值也会降低。

这就使得用于消毒的紫外光能量降低,此时可以通过延长接触时间或增加紫外消毒系统中的紫外灯的数目来加以补偿[9]。

4.3.2 悬浮固体悬浮固体是由数目、大小、结构、细菌密度和化学成分各异的粒子组成的,这些粒子通过吸收和散射紫外光使废水中的紫外光强度降低。

由于悬浮固体浓度的增加同时伴随着粒子数目的增加,另外有某些细菌还可以吸附在粒子上,而这种细菌最难被消毒。

所以,用于紫外消毒的废水出水的悬浮固体浓度要严格控制,一般推荐不超过20mg/L[10,11]。

4.3.3 粒子尺寸分配率溶液中所含粒子的大小不同则杀菌所需的紫外光的剂量也不同,这是因为粒子尺寸对紫外光的穿透能力有影响的结果。

尺寸小于10μm的粒子容易被紫外光穿透,因而紫外光的需求量低;尺寸在10~40μm之间的粒子可以被紫外光穿透,紫外需求量增加,而尺寸大于40μm的粒子则很难被紫外光穿透,紫外需求量比较高,所以在实际生产过程中为了提高紫外光的利用率应对二级处理出水过滤,去除掉大粒子之后再进行消毒处理[12]。

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