消毒设备

3.7  消毒设备

       我国2002年12月24日颁布的《城镇污水处理厂污染的排放标准》(GB189182002)中首次将微生物指标列为基本控制指标，规定污水处理厂出水必须进行消毒处理，并要求执

行二级标准和一级B标准的污水处理厂大肠菌群数的*高允许排放浓度不得超过10^4个/L，从而使我国污水处理标准的病理指标与国际接轨。

       消毒技术是伴随着人类对环境保护认识的不断加深而迅速发展的，目前污水处理消毒方式主要有紫外线消毒、氯消毒、臭氧消毒、二氧化氯消毒、次氯酸钠消毒等，见表3-10和表3-11。

表3-10污水处理厂消毒方法比较

项目	液氯	二氧化氯	臭氧	紫外线	次氯酸钠
消毒设备的可靠性	较高	一般	一般	较高	一般
对细菌的杀灭情况	很好	很好	很好	很好	很好
对病毒的杀灭情况	很差	很差	很好	很好	很差
对芽孢的杀灭情况	很差	较差	很好	很好	较差
二次污染	有	有	无	无	有
消毒时间	很长	较长	较短	很短	很长
消毒持久性	较长	很短	很短	无	较长
消毒剂毒性	较大	较大	较小	无	较大
脱色去味效果	无	无	明显	无	无
适用的污水处理厂规模	大、中	中、小	小	大、中、小	中、小

表3-11   污水处理厂消毒方法经济性能比较

项目	液氯	二氧化氯	臭氧	紫外线	次氯酸钠
土建投资	较大	较大	较小	很小	很小
占地面积	较大	较大	较大	很小	较小
辅助投资	一般	较大	较大	很小	很小
设备投资	较大	一般	很大	一般	较大
运行费用	很低	较低	很高	较低	较小

3.7.1  紫外线消毒设备

      (1)紫外线消毒原理

      紫外线是一种频率高于可见光的电磁波，按其波长可以分为UVA(315~400m)、UV-B(280~315nm)和UV-C(100-280m)三个波段。其中UV-C波段恰好处在微生物的吸收峰范围之内，因此UV-C波段的紫外线杀菌效果*好。实验证明，在260nm左右的紫外光杀菌效率*高，目前用于污水处理消毒的紫外波长均为253.7nm。

       紫外线消毒设备采用特殊设计的高效率、高强度和长寿命的紫外UVC光发生装置产生的强紫外UVC光照射流水。当水中的细菌、病毒等受到一定剂量的紫外UV-C光(波长253.7nm)照射后，其细胞DNA及结构被破坏，细胞再生无法进行，从而达到水的消毒和净化，波长185nm的谱线还可以分解水中的有机物分子，产生羟基自由基，并将水中有机

物分子氧化为二氧化碳，达到去除TOC的目的。

       紫外线消毒广泛应用于市政污水、中水回用、市政饮用水、食品加工、半导体、制药、一级民用水消毒等。

       (2)紫外线消毒的优势
 

       ①紫外线消毒杀菌效率高。

       ②紫外线消毒具有广谱性

       ③紫外线消毒无二次污染

       ④紫外线消毒设备运行安全、可靠。

       ⑤紫外线消毒设备成本及运行维护费用低。

      (3)紫外线消毒设备的特点

       ①紫外线消毒设备选用高效率的UVC紫外灯，选用的低压高强度紫外线灯管，灯管使用寿命保证在8000~10000以上。

       ②紫外线消毒设备选用高透光率、高纯度的石英套管，保证紫外线透过在90%以上。

       ③紫外线消毒设备选用世界先进的恒定、高强度紫外线专用整流设备，能保证整个系统在复杂的情况下正常运行。

       ④紫外线消毒设备选用优质不锈钢作反应设备(304或316材质)，反应设备内壁进行特殊抛光处理，以提高杀菌效果。

3.7.2   液氯消毒设备
 

     （1）液氯消毒的作用原理
 

       液氯是一种强氧化剂，*早用于污水处理厂消毒。由于其杀菌能力强，价格低廉，消毒可靠，是目前应用*为广泛的消毒剂。液氯消毒法的消毒机理是利用液氯溶解于水生成次氯酸和盐酸(Cl2+H2O—HClO+HC1)，次氯酸HClO扩散到细菌表面，并穿过细菌的细胞壁到达细胞内部，发生氧化作用破坏细菌的酶系统而使细菌死亡。

       液氯消毒的缺点：①液氯消毒的安全性较差；②液氯消毒存在二次污染，氯与污水中某些有机和无机成分反应，生成一系列稳定的含氯化合物，其大部分对人体健康有害，有些含氯化合物有致癌性；③氯与污水中的氨反应生成的氯氨，会降低消毒效力，而且氯氨排入水体后会对环境生物产生毒性作用。

    （2）液氯消毒设备
 

       目前从加氯设备的使用情况看，主要采用的是真空加氯机。相对于过去使用的正压式加氯设备及转子加氯机，真空式加氯机具有更高的安全性，成为各类水厂加氯设备的首选

根据水厂的规模及所处理水耗氯量不同，主要有两种形式的加氯系统设备。

       ①中小型加氯系统设备(一般氯气总投加量小于60kg/h)。(吊装设备)(称重)(压力检测)(压力水系统)氯瓶储存-氯瓶供氯-正压管路及切换系统-真空调节器-真空加氯机-水射器投加点(室温供氯)(调节加氯)(余氯检测)。该系统设备构成可大可小、配置灵活，根据投加量不同可单瓶供气，也可多瓶并联供气。对自动化程度较高、较复杂的系统设备配置需要专业技术人员或专业供货商提供设计。

       ②大型加氯系统设备(一般氯气投加量大于60kg/h)。(吊装设备)(称重)(压力检测)氯瓶储存-氯瓶供氯-正压管路及切换系统-蒸发器及自动减压系统-真空调节器-真空加氯机水射器投加点(调节加氯)(压力水系统)(余氯测量)。该系统适用于大型水厂加氯，系统设备配置需要专业技术人员或专业供货商提供设计。

   （3）加氯系统设备
 

       ①氯瓶。氯瓶是氯气消毒剂的供给源，也是危险来源，安全正确地使用氯瓶是加氯系统设备安全运行的前提。氯瓶储存是根据加氯量的大小储存一定量的瓶装液氯，瓶装液氯一般有吨级氯瓶和立式小氯瓶两类，吨级氯瓶规格有500kg/瓶和1000kg/瓶两种；立式小氯瓶有50kg/瓶和70kg/瓶两种。在使用中要空瓶和满瓶分别堆放，并且设有吊装设备。

      ②全真空加氯系统。由于正压管路及切换系统中存在接头泄漏的安全隐患，在小型加氯系统中，采用全真空加氯可极大地提高系统安全性，特别适用于小型水厂。

      ③液氯蒸发设备。在大型加氯系统中，由于需氯量较大，在采用多氯瓶并联自然蒸发方式已不能满足需求时，可用电热蒸发器对液相氯气进行强制加热，使之蒸发成气相氯气以满足加氯机的投加量要求。

      ④真空加氯机。加氯机是净水厂普遍采用的一种加氯消毒设备，用于氯气投加有近百年历史，经历了由正压式、转子式到真空式的发展历程。自20世纪60年代初美国的某公司

首次推出全真空式加氯机起，真空式加氯机已有50多年的发展过程。国内外一些专业厂商所生产的产品已经系列化，能满足各类水司的需求。