消毒在污水處理中是必不可少的步驟，紫外線及臭氧消毒因其特性在消毒領(lǐng)域的應(yīng)用比例越來越多，本文對紫外線及臭氧消毒的介紹全部基于現(xiàn)場實(shí)際狀況，本文照片均為現(xiàn)場實(shí)拍，表格為實(shí)際數(shù)據(jù)總結(jié)，未經(jīng)允許禁止采用！
一、紫外線消毒
紫外線是波長為100-380nm的電磁波，其中具有消毒能力的是波長為200-280nm。病原微生物吸收波長為200-280nm間的紫外線能量后，其遺傳物質(zhì)(核酸)發(fā)生突變導(dǎo)致細(xì)胞不再分裂繁殖，達(dá)到消毒殺菌的目的。照射池一般采用明渠，污水層深度一般在0.65～1m之間，紫外光光源由若干獨(dú)立的紫外燈模塊組成的系統(tǒng)發(fā)出，紫外燈模塊浸入污水層中;水流靠重力流動(dòng)通過照射區(qū)域，如圖1所示：
紫外線消毒廣泛的運(yùn)用于我國大中小污水處理廠中，但由于紫外光須照透污水層才能起消毒作用，污水中的懸浮物、濁度等會(huì)干擾紫外光的傳播，影響消毒效果，故紫外線消毒一般用于常規(guī)二級(jí)生化處理后的污水以及再生水的消毒中，常規(guī)二級(jí)生化處理后的污水消毒，是紫外線消毒應(yīng)用最為普遍的領(lǐng)域，這類污水TSS一般在10～30mg/L、紫外穿透率在40%～70%，而用于再生水的消毒，由于再生水表現(xiàn)為低濁度和高紫外穿透率，采用紫外線消毒效果更明顯。
紫外線消毒相對氯類消毒有構(gòu)筑物及設(shè)備占地面積小、幾乎不產(chǎn)生消毒副產(chǎn)物的優(yōu)點(diǎn)，但值得注意的是，細(xì)菌受到致死量的紫外線照射后，3小時(shí)內(nèi)若再以可見光照射，則部分細(xì)菌又能恢復(fù)其活力，這種現(xiàn)象稱為光復(fù)活作用。光復(fù)活修復(fù)(Photoreactivation Repair)作用是一種高度專一的DNA直接修復(fù)(Direct Repair)過程，所以不少需要達(dá)到目前一級(jí)A及以上標(biāo)準(zhǔn)的污水處理廠多采用氯消毒的手段。
由于紫外線消毒沒有持續(xù)消毒效果，因此在給水上運(yùn)用遠(yuǎn)不如污水的應(yīng)用廣，給水上運(yùn)用紫外線消毒需要和氯類消毒相配合。在我國爆發(fā)的新冠病毒期間，不少大型污水處理廠采用紫外+次鈉的聯(lián)合消毒方式取得了良好效果，例如南寧市的處理規(guī)模72萬噸/日的江南污水處理廠。
二、臭氧消毒
臭氧消毒在給水的深度處理中運(yùn)用十分廣泛，在污水處理中也有一定的運(yùn)用，與給水處理不同的是，污水采用臭氧主要是利用臭氧的強(qiáng)氧化性對污水進(jìn)行脫色處理為主，而給水采用臭氧主要目的是提高和改善水的感官特性，使得難降解的高分子有機(jī)物得到氧化降解及殺滅水中的病毒、細(xì)菌與致病的微生物。污水二級(jí)出水致色的有機(jī)物的特征結(jié)垢是帶雙鍵的芳香烴，代表物是腐殖酸和富里酸。臭氧通過與含有不飽和的官能團(tuán)的有機(jī)物反應(yīng)，破壞不飽和雙鍵使水褪色，這是臭氧的主要作用，但是需要了解的是，臭氧由于其強(qiáng)氧化性及不穩(wěn)定性，所以臭氧不像氯類消毒劑那樣對病原體有持續(xù)抑制作用，在給水上必須與氯類消毒劑聯(lián)合使用，起到持續(xù)消毒的作用。
臭氧可去除的部分污染物如表1所示：
臭氧的制備主要采用電暈放電法，氣源主要有空氣、氧氣及制氧機(jī)供氧幾種，大型臭氧制備基本采用氧氣法，幾種制備方法比較如表2所示：
臭氧制備后尾氣需要進(jìn)行分解，主要有活性炭吸附分解法、電加熱分解法和催化劑接觸催化分解法幾種，我國較多采用的是催化劑接觸催化分解法，所使用的催化劑是一種黑色顆粒狀物質(zhì)，粒徑約3mm左右，其基本組成為CuO和MnO2的二元催化劑。值得一提的是，臭氧的安全要求是除氯氣消毒外要求最高的一種。
三、紫外線和臭氧運(yùn)用過程過需要注意的問題
1、紫外線
紫外線設(shè)備雖然較加氯類設(shè)備要昂貴，但其土建費(fèi)及占地面積較其他消毒方式要少很多，所以建設(shè)總投資實(shí)際上要少很多，一般建設(shè)費(fèi)用為6-8萬元/萬噸污水(含土建費(fèi)用)。紫外線消毒在使用過程中遇到最多就是維護(hù)問題，一般情況下紫外設(shè)備都具備自動(dòng)清洗功能，周期約7天，但仍然建議每月進(jìn)行一次清洗維護(hù)，并檢查紫外管的狀態(tài)，遇到光管燒毀或者其它故障應(yīng)及時(shí)排出，當(dāng)遇到糞大腸桿菌持續(xù)上升的時(shí)候也應(yīng)著重檢查紫外線消毒設(shè)備，紫外消毒管作為一種耗材，不同廠家價(jià)格不同，但價(jià)格均不便宜，所以維護(hù)費(fèi)用較高也是紫外消毒的一個(gè)缺點(diǎn)。
紫外線與氯類消毒劑連用可以獲得更好的消毒效果，即使是在接觸時(shí)間不滿足規(guī)范要求的情況下也會(huì)取得一定效果，下表是疫情期間某廠紫外線與次鈉連用的消毒效果，接觸時(shí)間僅為5分鐘左右。
未采用次鈉消毒僅采用紫外消毒：
所以可以說，紫外消毒和氯消毒一起使用效果還是不錯(cuò)的。
2、臭氧消毒
臭氧消毒系統(tǒng)，一般均具備自動(dòng)控制程度較高，上位機(jī)均可實(shí)時(shí)監(jiān)控臭氧各系統(tǒng)的狀態(tài)，一般由液氧和臭氧制備兩部分監(jiān)控組成。
液氧監(jiān)控一般監(jiān)控液壓存儲(chǔ)罐的壓力、存量、管道是否密封等數(shù)據(jù)，而臭氧發(fā)生階段主要監(jiān)控冷卻水循環(huán)情況、發(fā)生器供電單元情況、尾氣破壞等等。
原標(biāo)題：實(shí)戰(zhàn)|關(guān)于紫外線及臭氧消毒的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)！
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