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摘 要:本文介绍了UV技术在市政给水、瓶装水、二次供水消毒等方面的应用现状,包括国内为数不多的应用此技术的给水厂工程实例;探讨了UV消毒技术存在的问题和未来发展,并对该技术在我国饮用水消毒领域广阔的前景作了展望。
关键词:饮用水UV消毒
中图分类号:TU991 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2011)02(c)-0103-01
UV消毒的原理是利用UVC光子中的能量对水体中各种细菌、病毒、霉菌、藻类、孢子甚至原生动物DNA的结构破坏,干扰DNA、RNA和蛋白质的合成、使细胞丧失复制繁衍能力,最终死亡。与目前最常用的氯相比,UV不会产生具有潜在危害的副产物;与臭氧相比,成本低很多。UV消毒技术是无需投入任何化学物质的物理方法,没有副作用,灭菌瞬间快速,并能消灭顽固抗氯的贾第虫和隐孢子虫,目前在国外饮用水领域已广泛发展,在我国,仍属于起步阶段。
1 市政给水
近年来,欧美地区已有越来越多新建的给水厂采用UV消毒工艺,据统计,欧洲有2000多座,美洲也有超过1000座给水厂采用UV消毒技术,美国在建的100万吨以上的水厂,采用UV消毒的已经有几座。具体工程案例有美国纽约Catskill& Delaware水厂(820万m3/d,在建中)、美国西雅图Cedar水厂(68万m3/d)、加拿大维多利亚Japan Gulch水厂(8万m3/d)、美国中心湖水厂(18万m3/d)、荷兰PWN水厂(9.6万m3/d)、荷兰鹿特丹水厂(7万m3/d)、德国米尔汉姆区Styrum-Ost水厂(19．2万m/d)、俄罗斯圣彼得堡水厂(86万m/d)、俄罗斯陶里亚蒂水厂(40.5万m、/d)、俄罗斯乌法水厂(24万m3/d)等。其中,俄罗斯圣彼得堡水厂是目前世界上最大的采用UV消毒的给水厂,而在建中的纽约水厂,建成后将成为世界上最大的UV消毒给水厂。
与国外相比,UV消毒在国内应用于给水处理的工程实例虽为数不多,但已有了很好的开端。天津开发区给水厂2008年三期工程(15万m3/d)采用了UV+氯联合消毒技术,这是国内城市给水厂中投产使用的首例。该水厂是天津滨海新区内第一座严格按照新国标(GB 5749-2006)要求建成的水厂。该水厂使滤后水通过UV系统进行消毒处理,安装4台DN800封闭管道式UV消毒反应器。再补氯后进入清水池储存,利用两种消毒方式实现优势互补,建立起消毒的多级安全屏障。
上海临江水厂2008年扩建工程(原40万m3/d ,扩建后60万m3/d)中增设了UV消毒系统,与扩建前使用的氯胺消毒组合作用。临江水厂扩建不仅为满足市政供水,更肩负浦东世博园区的供水重任,该项目为达到要求更高的内控目标(如隐孢子虫为0),建立世博园区(浦东片)优质安全供水保障系统,对采用臭氧和UV消毒作了经济比较,最终选择了UV系统。
2 瓶装水(矿泉水、纯净水等)
2010年10月1日实施的《饮用天然矿泉水》新标准,规定每升饮用天然矿泉水中的溴酸盐含量不得超过0.01mg。国际癌症研究协会认为,溴酸盐可能会增加人类患癌症的几率,将溴酸盐归为2B类(对人类证据不足,对动物证据充足)致癌物质,美国关于饮用水中溴酸盐含量的标准为0.01mg/L,欧盟为0.003mg/L。
这一新标准实施后,各大厂家都开始青睐UV技术,因为一般来说,水中不存在溴酸盐,溴酸盐主要是臭氧消毒的副产物。许多净水设备公司新开发的消毒器,利用光学原理对UV灯腔内壁作了独特的处理,杀菌效果成倍提高,UV消毒技术解决溴酸盐问题已经受到了瓶装水行业的普遍认可。
对于纯净水消毒,UV和臭氧这两种方法都有市场。相比而言,UV消毒投资少是其优势所在。
3 二次供水
UV消毒技术在小区二次供水中的应用也非常广泛,市面上供应小区用水UV消毒器的厂商数不胜数。杨玉楠等人在2002年就已对哈尔滨市某小区清水箱内的UV消毒效果进行了研究,结果表明,UV消毒系统能使细菌保持在水质标准规定限度内,并且起到防止水箱内水二次污染的效果。但是同时我们看到,出于基建费和运行费的考虑,该小区当时只采用了水面照射,如果换用目前更为广泛的水下照射,使UV光穿透更彻底,或者采用臭氧/UV联用必然能达到更好的杀菌效果。
另根据张琳等人的研究,因光照和温度的升高,UV对余氯的衰减有促进作用,对于微生物学指标较差,余氯很低甚至没有的水箱,适宜采用UV消毒,并且一定要定期清洗维护。
4 存在问题和前景
我国市政管网长、老旧现象明显,甚至很多地方水源水质较劣,再加上国产UV系统配套设施质量不及国际先进水平,因此很多水厂不愿首开先河,甚至有人认为没有必要,因为我国居民没有饮用生水的习惯。
选择UV技术,重点是在安全性。氯消毒是各界认可的最经济方法,但它潜在的危害性也为我们熟知,UV与氯的联用,必然减少氯的投入量。随着我国城市化发展,人民物质水平不断提高,对生活质量要求必然也会提高,氯消毒也许是适合我国现阶段很多地区的消毒方法,尤其是经济发展较为落后的地区,但是论及未来发展的前景,必然UV占有绝对优势。并且随着我们对该技术研究的进展,存在的问题将逐渐得到解决,它的经济优越性也会慢慢体现出来。虽然目前在市政给水处理中缺乏工程经验,但随着示范工程的建立,未来必将有更多新建、改扩建的水厂,采用这种优势技术。UV技术在各种瓶装水、小区二次供水消毒中的应用已较为成熟,前景非常乐观,尤其是新国标的执行,大大拓宽了其在矿泉水消毒市场的发展。
参考文献
[1] 刘文君.给水处理消毒技术发展展望[J].给水排水,2004,30(1):2-5.
[2] 方自毅,何凤华,刘文君,郄燕秋,韩艳梅.紫外线消毒技术在天津开发区净水厂三期工程中的应用[J].给水排水,2010,36(1):12-15.
[3] 陈艳丽,王如华,欧阳剑,王健.紫外线消毒工艺在上海临江水厂扩建及改造工程中的应用[J].给水排水,2009,35(1):12-15.
[4] 戴婕,周云,孙坚伟,吕娅琼.上海世博园(浦东区)优质安全供水技术研究[J].给水排水,2009,35(5):9-11.
[5] 王玮.矿泉水深陷溴酸盐之困[J].上海标准化,2009,10:22-24.
[6] 王海潮.浅谈中小型纯净水生产线的设计[J].净水技术,2001,20(4):27-29.
[7] 杨玉楠,李文兰,张维佳,王宝贞.清水箱内水的紫外线消毒效果研究[J].给水排水,2002,28(7):59-61.
[8] 张琳,刘文君,梁佳慧,吴伟健,范晓军.UV消毒用矛楼宇水箱水质控制研究[J].给水排水,2006,32(5):64-68.
[9] 赖日明,罗永恒,叶挺进,招毅嘉,谢晖.紫外线与氯联合消毒在饮用水处理中的应用研究[J].净水技术,2010,29(2):15-18.
关键词:饮用水UV消毒
中图分类号:TU991 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2011)02(c)-0103-01
UV消毒的原理是利用UVC光子中的能量对水体中各种细菌、病毒、霉菌、藻类、孢子甚至原生动物DNA的结构破坏,干扰DNA、RNA和蛋白质的合成、使细胞丧失复制繁衍能力,最终死亡。与目前最常用的氯相比,UV不会产生具有潜在危害的副产物;与臭氧相比,成本低很多。UV消毒技术是无需投入任何化学物质的物理方法,没有副作用,灭菌瞬间快速,并能消灭顽固抗氯的贾第虫和隐孢子虫,目前在国外饮用水领域已广泛发展,在我国,仍属于起步阶段。
1 市政给水
近年来,欧美地区已有越来越多新建的给水厂采用UV消毒工艺,据统计,欧洲有2000多座,美洲也有超过1000座给水厂采用UV消毒技术,美国在建的100万吨以上的水厂,采用UV消毒的已经有几座。具体工程案例有美国纽约Catskill& Delaware水厂(820万m3/d,在建中)、美国西雅图Cedar水厂(68万m3/d)、加拿大维多利亚Japan Gulch水厂(8万m3/d)、美国中心湖水厂(18万m3/d)、荷兰PWN水厂(9.6万m3/d)、荷兰鹿特丹水厂(7万m3/d)、德国米尔汉姆区Styrum-Ost水厂(19．2万m/d)、俄罗斯圣彼得堡水厂(86万m/d)、俄罗斯陶里亚蒂水厂(40.5万m、/d)、俄罗斯乌法水厂(24万m3/d)等。其中,俄罗斯圣彼得堡水厂是目前世界上最大的采用UV消毒的给水厂,而在建中的纽约水厂,建成后将成为世界上最大的UV消毒给水厂。
与国外相比,UV消毒在国内应用于给水处理的工程实例虽为数不多,但已有了很好的开端。天津开发区给水厂2008年三期工程(15万m3/d)采用了UV+氯联合消毒技术,这是国内城市给水厂中投产使用的首例。该水厂是天津滨海新区内第一座严格按照新国标(GB 5749-2006)要求建成的水厂。该水厂使滤后水通过UV系统进行消毒处理,安装4台DN800封闭管道式UV消毒反应器。再补氯后进入清水池储存,利用两种消毒方式实现优势互补,建立起消毒的多级安全屏障。
上海临江水厂2008年扩建工程(原40万m3/d ,扩建后60万m3/d)中增设了UV消毒系统,与扩建前使用的氯胺消毒组合作用。临江水厂扩建不仅为满足市政供水,更肩负浦东世博园区的供水重任,该项目为达到要求更高的内控目标(如隐孢子虫为0),建立世博园区(浦东片)优质安全供水保障系统,对采用臭氧和UV消毒作了经济比较,最终选择了UV系统。
2 瓶装水(矿泉水、纯净水等)
2010年10月1日实施的《饮用天然矿泉水》新标准,规定每升饮用天然矿泉水中的溴酸盐含量不得超过0.01mg。国际癌症研究协会认为,溴酸盐可能会增加人类患癌症的几率,将溴酸盐归为2B类(对人类证据不足,对动物证据充足)致癌物质,美国关于饮用水中溴酸盐含量的标准为0.01mg/L,欧盟为0.003mg/L。
这一新标准实施后,各大厂家都开始青睐UV技术,因为一般来说,水中不存在溴酸盐,溴酸盐主要是臭氧消毒的副产物。许多净水设备公司新开发的消毒器,利用光学原理对UV灯腔内壁作了独特的处理,杀菌效果成倍提高,UV消毒技术解决溴酸盐问题已经受到了瓶装水行业的普遍认可。
对于纯净水消毒,UV和臭氧这两种方法都有市场。相比而言,UV消毒投资少是其优势所在。
3 二次供水
UV消毒技术在小区二次供水中的应用也非常广泛,市面上供应小区用水UV消毒器的厂商数不胜数。杨玉楠等人在2002年就已对哈尔滨市某小区清水箱内的UV消毒效果进行了研究,结果表明,UV消毒系统能使细菌保持在水质标准规定限度内,并且起到防止水箱内水二次污染的效果。但是同时我们看到,出于基建费和运行费的考虑,该小区当时只采用了水面照射,如果换用目前更为广泛的水下照射,使UV光穿透更彻底,或者采用臭氧/UV联用必然能达到更好的杀菌效果。
另根据张琳等人的研究,因光照和温度的升高,UV对余氯的衰减有促进作用,对于微生物学指标较差,余氯很低甚至没有的水箱,适宜采用UV消毒,并且一定要定期清洗维护。
4 存在问题和前景
我国市政管网长、老旧现象明显,甚至很多地方水源水质较劣,再加上国产UV系统配套设施质量不及国际先进水平,因此很多水厂不愿首开先河,甚至有人认为没有必要,因为我国居民没有饮用生水的习惯。
选择UV技术,重点是在安全性。氯消毒是各界认可的最经济方法,但它潜在的危害性也为我们熟知,UV与氯的联用,必然减少氯的投入量。随着我国城市化发展,人民物质水平不断提高,对生活质量要求必然也会提高,氯消毒也许是适合我国现阶段很多地区的消毒方法,尤其是经济发展较为落后的地区,但是论及未来发展的前景,必然UV占有绝对优势。并且随着我们对该技术研究的进展,存在的问题将逐渐得到解决,它的经济优越性也会慢慢体现出来。虽然目前在市政给水处理中缺乏工程经验,但随着示范工程的建立,未来必将有更多新建、改扩建的水厂,采用这种优势技术。UV技术在各种瓶装水、小区二次供水消毒中的应用已较为成熟,前景非常乐观,尤其是新国标的执行,大大拓宽了其在矿泉水消毒市场的发展。
参考文献
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[9] 赖日明,罗永恒,叶挺进,招毅嘉,谢晖.紫外线与氯联合消毒在饮用水处理中的应用研究[J].净水技术,2010,29(2):15-18.