紫外线消毒技术在给排水中的应用

摘　要：随着社会和科技的不断发展与进步，紫外线消毒技术以其独特的优势和特点，已被广泛应用于给排水中。本文在充分了解紫外线消毒技术的基础上，对紫外线消毒技术在给排水中技术原理、优势及影响元素等相关应用上的问题和发展进行了分析与探究，以提高我们对紫给排水中外线消毒技术的认识，从而为其良好的稳定性和发展趋势提供重要保障。

关键词：紫外线消毒技术；给排水；应用；发展
利用紫外线进行消毒始于美国，其在给排水中的应用无需向水中添加任何的物质，少污染.节约成本，并且无副作用，目前已广泛应用于给排水处理中。给排水中紫外线消毒技术的应用是通过输一定波长的紫外线来破坏细菌等微生物细胞相关分子结构，从而达到消毒杀菌的目的。同时紫外线消毒技术在给排水中的应用，相比于传统的加氯消毒，具有污染小.成本低和操作便捷等特点与优势，更符合于当今社会和人们的生活.生产的需求，为此加强对紫外线消毒技术在给排水中的应用具有重要的意义。本文笔者结合实践，通过经验积累和学习，对紫外线消毒技术及其在给排水中应用的相关问题进行了全面的分析与论述，为紫外线消毒技术在给排水中的良好发展提供重要保障。
一、紫外线消毒技术概述
　　紫外线属一种物理消毒方法，始用于20世纪60年代中期，由于紫外线消毒所具有的独特优势，目前已被广泛应用于各行业的消毒杀菌中。紫外线消毒杀菌的速率不受PH和温度的影响，当紫外线强度达到一定标准，其可在较短的时间内消灭较大面积水域的细菌和病毒，从而大大提高了水体消毒的可靠性和有效性。
　　紫外线按照波长，可分为三个不同的波段，即波长在315nm~400nm的称为紫外UVA，波长在280nm~315nm的称为紫外UVB，波长在100nm~280nm的称为紫外UVC。
二、紫外线消毒技术在给排水中的应用
　　1.给排水中紫外线消毒技术原理
　　紫外线对给排水的消毒杀菌重要是通过一定长度波长的紫外线对病毒.细菌等微生物体中细胞RNA和DNA的分子结构进行破坏，以此来抑制细菌和病毒再生细胞和生长性细胞的生长.发育，并最终实现消毒杀菌的目的。紫外线在给排水中的消毒杀菌主要指UVC，其波长为200~280nm，较为容易被细菌或病毒的DNA吸收，如此在使用紫外线UVC时，细菌DNA将其吸收，从而破坏细菌或病毒的结构，最终达到杀菌消毒的作用。
　　　　紫外线消毒可以分为不同的四个波段，不同波段其所适应的消毒杀菌范围也是有所不同的。紫外线消毒杀菌灯管可以分为高压.中压和低压三种，目前较为常用的就是低压系统和中压系统两种。低压系统中，汞灯内的汞呈蒸汽状，其消毒杀菌的主要对象为污水，将低压紫外线消毒用于给排水的污水消毒，其效率要远远高于其他消毒方法。而中压系统的汞灯内呈正常气压，能量转化率不及低压系统，为此多用于大型水处理厂。
　　2.在给排水中应用紫外线消毒技术的优势
　　2.1.紫外线消毒技术特点
　　综合来讲，紫外线消毒技术具有广谱性高.效率高.运行安全及污染小等诸多优势。其中，给排水中紫外线消毒技术具有较为高效的杀菌广谱性，即主要指紫外UVC技术，紫外UVC技术对于给排水的消毒杀菌广谱性很高。紫外UVC技术将消灭水中几乎所有的病毒和细菌，并且具有较高的有效性，甚至传统加氯消毒而不能消灭的细菌和病毒，紫外UVC技术也能将其完全消灭，从而有效的确保了消毒杀菌后水的质量；给排水中紫外线消毒技术的效率高，顾名思义即指紫外线消毒技术的效率，传统的加氯消毒方法需要至少20分钟方可将水中病毒和细菌消灭，而紫外线消毒能够在短短的1秒中之内杀掉水中的细菌和病毒，由此证实了紫外线消毒技术的高效率；给排水中紫外线消毒技术的运行安全性，可以通过与传统消毒杀菌方式的比较而体现，传统的消毒需要在水中加入有毒或易燃易爆的氯化合物.臭氧实现消毒杀菌，一旦操作不当将对安全产生威胁，而紫外线消毒技术无需向水中加入任何东西，因此也更具有安全可靠性；另外给排水中紫外线消毒技术的应用，更重要的是具有污染小的优势和特点，紫外线进行消毒杀菌不需要依靠任何的化学药剂，所以也不会对水体产生影响，传统的加氯消毒在消毒过程中将产生有机氯，这将对人的生命和健康带来威胁，极易产生水环境污染，为此紫外线消毒技术更具优势。
　　2.2.造价低
　　给排水消毒杀菌的造价由投资成本.运行成本和维护成本共同组成，紫外线消毒技术在给排水中的应用相比于传统消毒方法的造价更低廉。首先，对于紫外线消毒技术的投资成本，传统的氯消毒需要修建大面积的接触池，，氯消毒几乎每单位体积的水需要0.5h的时间，这样一来就需要大面积的使用土地.征集土地，此项开销将大大增加消毒成本。例如，要修建一个5*104m3/d规模的污水处理厂需667平方米，而紫外线消毒技术则仅需100平方米的占地，这将为给排水消毒的投资成本节省很大的一笔开支；其次，给排水紫外线消毒技术的运行成本和维护成本也是不高，其中运行成本即指所消耗的电费，维护成本则主要指紫外线消毒灯管.镇流器等相关部件的更换费用，以及后期的清洗费用。由此证实，紫外线消毒在给排水中的应用还将有效降低消毒杀菌的造价。
　　2.3.操作便捷
　　 给排水中紫外线UVC消毒为模块化设计系统，其安装较为简单，对外界因素等无需要求。要实现紫外线消毒只需开启电源就可，相比与传统的加氯消毒安装.运行起来更加便捷，也更加安全可靠。
3.影响紫外线消毒技术效果的元素
  （1）.杀菌能力的持续性
    由上文可知，给排水中紫外线消毒技术属于物理消毒过程，即对水体进行瞬间的消毒杀菌，但是如果水体从紫外线消毒范围内流出后，再次受到污染，将不能保证给排水的质量，因此杀菌消毒能力的持续性是影响紫外线消毒的因素之一。为有效避免消毒水体收到二次污染，对于污水应尽快排放到江河湖海，对于饮用水应注重与加氯消毒方法的相结合，以确保水体质量。
  （2）.紫外线消毒灯管的污垢
    紫外线消毒灯管表面形成的污垢，将降低紫外线的穿透力，从而影响到其对给排水的消毒杀菌能力。紫外线消毒灯管长期使用，会由水体的各种悬浮颗粒和一些溶解性物质结为污垢，为确保消毒杀菌效果不被影响，应对紫外线消毒灯管进行定期的清洗.清洁。
  （3）.处理水的成分
　　　　对于给排水污水的处理，污水的组成成分是影响紫外线消毒杀菌能力的直接因素。按照 我国国家二级污水排放标准，应保证使用紫外线消毒大肠菌群应在每升1000个以内，具体的水体成分对紫外线消毒的影响如下表1所示：

　　　　　　　　　　　　　　　　　　表1
三、紫外线消毒技术在给排水中应用的发展
    就目前情况看，对于给排水的杀菌消毒，紫外线消毒技术与传统的消毒方法相比具有一定的优势，也正因如此别广泛应用于给排水中。然而紫外线消毒技术在给排水中也存在一定问题与不足，如缺乏持续杀菌能力.灯管表面结垢及紫外线消毒系统性能不稳定等。对于此，如何保证紫外线消毒杀菌能力的持续性.灯管表面的清洁性及紫外线消毒系统的稳定性等问题，成为当前紫外线技术发展的中的主要问题。由此，我们应积极加强学习，注重实践，有效的将理论与实践相结合，逐个突破目前给排水中紫外线消毒技术存在的问题和不足，同时对其进行相关.详细的探究，以不断完善紫外消毒技术，从而有效地促进给排水中紫外线消毒技术的应用和发展。
　　　　综上文所述，紫外线消毒技术具有污染小.广谱性高.运行成本低及操作便捷等多项特点与优势，因此被广泛应用于城市给排水中。虽然紫外线消毒技术在给排水中的应用已取得了一定程度的应用与进步，但是仍然存在一些问题和不足，这将严重影响并制约到今后紫外线消毒技术的应用和发展，为此不断加强学习，不断从实践中汲取经验，不断对紫外线技术的应用进行探讨才能不断完善紫外线技术在给排水中的应用，从而确保我国给排水中紫外线消毒技术的良好发展趋势。
参考文献：
[1] 方建文.紫外线消毒在水处理中的应用.百度文库.2012年03月.
[2] 谭凤训 周峰.紫外线技术在水处理中的应用与发展.山东建筑大学学报.2009年04月.
[3] 蹇兴超.给排水消毒技术发展趋势探讨.学术期刊.2006年第22卷第01期.
[4] 何志刚 郝志明.紫外线消毒技术的发展及应用分析.工业安全与环保.2005年06月.