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紫外线杀菌器技术在新疆库尔勒净水厂二期工程中的应用

2016-06-20  来自: 康诺 浏览次数:442

原标题:紫外线杀菌器技术在新疆库尔勒净水厂二期工程中的应用

西安康诺环保科技公司文摘摘要:本文对水消毒工程中采用紫外线杀菌器联合氯消毒的必要性、设备选择及应用情况进行了总结和分析。认为采用紫外线杀菌器联合氯消毒联合消毒技术可保证生活饮用水完全满足新国标要求,同时可保证水在管网内保持一定的紫外线杀菌器持续消毒效果,对确保生活饮用水的卫生安全是非常必要的。同时对各厂家紫外线杀菌器及设备情况进行调研和分析,对影响紫外线杀菌器紫外线消毒设备选择的因素和关键点进行充分把握,对科学合理选择紫外线杀菌器消毒设备非常重要。另外要在实际应用中对紫外线杀菌器紫外线消毒设备结合我们的生产情况做进一步分析研究,使其能够更好地紫外线杀菌器发挥其特有的消毒作用.

新疆库尔勒净水厂,总设计产水能力425m3d,先后分为一、二期建成。其中二期水厂于20127月底刚刚建成通水,设计产水能力为15m3d,是新疆库尔勒严格按照国家《生活饮用水卫生标准》(GB57492006)(以下简称“新国标”)要求建成的新水厂。该水厂采用的处理工艺主要有“预臭氧+机械混合+上向流炭吸附反应脉冲澄清池+V型滤池+紫外线联合氯消毒”工艺,其中紫外线联合氯消毒技术为在国内城市供水的净水厂工程

建设中应用,在国内新建水厂或老水厂达标提升改造中具有一定的示范效应。

1采用紫外线杀菌器联合氯消毒技术的必要性分析

11常规氯消毒的局限性

氯作为国内外供水行业最普遍采用的消毒剂,具有对细菌灭活能力强、具备持续消毒能力、使用方便、易于贮存和运输、成本低等诸多优点,目前在美国约有95%的自来水厂采用氯消毒,在中国几乎所有的自来水厂同样都采用氯消毒。在长期采用氯消毒的过程中,随着科学技术的不断发展和进步,逐步发现采用氯消毒存在着以下几方面的问题:

   一是即使在给水管网中保持一定的余氯,但是在给水管道中仍检出几十种细菌,除少数铁细菌和硫细菌外,主要是以有机物为营养基质的异养菌,说明即使保持一定余氯也不能完全阻止细菌在管道内繁殖。

   二是氯消毒对一些病原体的控制能力较差或着无效,自来水中存在诸如贾第鞭毛虫、隐孢子虫这类的病原体对氯消毒有较强或很强的抗药性,是氯消毒无法有效地控制的。另外近年来象SARS、西尼罗河病毒、禽流感等各种新的病原体引起的传染病的发生,使人们对使用单一氯消毒处理的日常生活饮用水的卫生安全也更加担心。

   三是采用氯消毒当原水中有机物含量较高时,会产生对人体有害的三致消毒副产物,如三卤甲烷、卤乙酸、卤代烃、卤代醛等,三卤甲烷和卤乙酸由于其强致癌性已被新国标列为常规强制性控制指标。

   12紫外线杀菌器紫外线消毒技术的优缺点

紫外线是指电磁波谱中波长为100400纳米(rim)的部分,具有杀菌消毒能力的波长为200300hm的区域。紫外线杀菌器紫外线消毒就是通过紫外线对微生物进行照射,使其细胞内的遗传基因(DNARNA)遭到破坏,阻止细胞复制分裂而使细菌等微生物不能繁殖。

    在欧美等发达地区和国家都爆发过由于饮用水中的贾第虫和隐孢子虫引起的供水安全事件,1993年美国Milwaukee市由于供水中存在的隐孢子虫导致致少25万人感染。事后的事故调查表明这些水厂的工艺在事故发生时都在正常运行,导致供水安全事故的原因就是氯消毒对这些病原体的控制是低效或者无效的。1998年,美国的几家科研单位的研究表明紫外线杀菌器紫外线对贾第虫和隐孢子虫有很好的控制作用,而且紫外线杀菌器在所有消毒方法中是最经济有效的。研究发现,氯消毒不能有效杀灭隐孢子虫卵囊,紫外线杀菌器紫外线对隐孢子虫卵囊有很好的灭活效果,而且在常规消毒剂量范围内不产生有害副产物。因此,紫外线杀菌器紫外线消毒技术在欧美等发达国家的应用越来越广泛,尤其是在近几年紫外线杀菌器应用规模和数量增加十分迅速,如美国西雅图水厂(68m3d)、荷兰鹿特丹水厂(47m3d)、加拿大维多利亚水厂(58m3d)、纽约的CatskilDelware水厂(832m3d)等大型水厂都采用了紫外线杀菌器紫外线消毒技术。

在国外紫外线杀菌器紫外线消毒技术的应用研究过程中,逐步发现紫外线杀菌器紫外线消毒技术在具有诸多明显优点的。同时,紫外线杀菌器在饮用水消毒中的应用也存在着一些不足,具体内容见表1

1 紫外线消毒技术在饮用水处理应用中的优缺点

紫外线消毒器优点缺点

l、紫外线杀菌器对致病微生物有广谱消毒效果,消毒效率高,效果稳定; 1、紫外线杀菌器没有持续消毒效果,不能保持管网生物稳定性;

2、紫外线杀菌器对贾第鞭毛虫、隐孢子虫有消毒作用: 2、紫外线杀菌器长时间运行灯管管壁会结垢,可导致消毒效果降低:

3、紫外线杀菌器常规消毒剂量下不产生有毒有害副产物:

4、紫外线杀菌器不会增加损害供水管网水质生物稳定性的副产物; 3、紫外线杀菌器国内使用经验很少。

5、紫外线杀菌器消毒效果受水温、pH值变化的影响小。

但是紫外线杀菌器紫外线消毒在饮用水应用中存在的不足可以通过采取一些策略或手段来弥补:比如紫外线杀菌器消毒与氯消毒联合使用即可保证供水管网的生物稳定性,同时紫外线杀菌器提高了供水安全,即微生物控制广谱性提高,微生物和化学风险降低;在紫外线杀菌器紫外线消毒设备运行中通过自动清洗技术保证灯管套管表明清洁,减少日常人工维护等。

13水消毒采用紫外线杀菌器晓得联合氯消毒技术的必要性

l、采用紫外线杀菌器紫外线联合氯消毒技术,可满足新国标对病原微生物指标控制的要求。新国标在原来细菌、粪大肠菌2项微生物指标的基础上,增加了对贾第鞭毛虫、隐孢子虫、大肠埃希氏菌、耐热大肠菌群的指标控制要求,另外对消毒副产物的控制也更为严格,因此对水厂消毒工艺提出了更高的要求,采用常规的单一氯消毒手段很难满足新的卫生学和生化学指标。由于水厂是严格按照新国标要求建设的,结合紫外线杀菌器紫外线消毒对病原微生物的广谱及消毒作用和氯消毒的持续消毒作用,为满足新国标对两虫等病原微生物控制的要求,同时紫外线杀菌器保证在供水管网中发挥持续的消毒作用,水厂采用紫外线杀菌器紫外线消毒联合氯消毒技术是非常必要的。

2、采用紫外线杀菌器紫外线联合氯消毒技术,可为生活饮用水提供多级消毒的安全屏障。研究发现,紫外线杀菌器紫外线和氯两种消毒方式对相同微生物的消毒能力有所不同,氯消毒在常规剂量下对细菌有较好的灭活效果,但对病毒尤其是两虫等灭活效果较差,只有在较高或很高剂量条件下才能起到一定灭活作用,而紫外线杀菌器紫外线消毒在常规剂量下就能够对细菌、病毒、两虫等病原微生物起到很好的灭活作用。2003年发生在加拿大Walkton小镇的供水安全事件已表明常规的单一消毒单元无法充分保证供水安全,特别是当消毒单元失效时。紫外线消毒设备紫外线联合氯消毒技术多级消毒策略既提高了供水安全,也提供了应急保障手段。紫外线杀菌器紫外线联合氯消毒技术多级消毒这一供水安全策略近年来在欧美等地得到广泛认同和实践。因此,在水厂中采用紫外线杀菌器紫外线联合氯消毒技术多级消毒紫外线联合氯消毒技术,先将滤后成品水通过紫外线杀菌器紫外线进行消毒处理,再进行补氯消毒后进入清水池储存,在此消毒过程中充分利用了紫外线杀菌器紫外线消毒和氯消毒两种消毒方式的各自优势,实现了优势互补,并建立起紫外线杀菌器紫外线联合氯消毒技术消毒的多级安全屏障,可更好提供卫生安全的生活饮用水。

2紫外线杀菌器紫外线消毒设备的选择

21紫外线杀菌器紫外线消毒设备选择的经验

虽然紫外线杀菌器紫外线消毒技术在国内污水厂应用较多,但在城市净水厂中还没有实际应用的案例,尚缺乏紫外线杀菌器紫外线消毒技术在净水厂水消毒这方面的应用和工程经验,因此对水厂紫外线杀菌器紫外线消毒技术紫外线消毒设备的选择要非常慎重。说设备构造五花八门,各有各的不同。我们在紫外线杀菌器紫外线设备选择过程中,也积累了一些宝贵的经验以供业内在今后工作中参考。

l、由于紫外线杀菌器紫外线消毒技术国内应用经验少,所以对各设备厂家及其设备进行广泛深入地调研是非常重要的环节。我们通过前期组织与各紫外线杀菌器设备厂家分别进行技术交流,并进行认真的横向比较和分析’汇总整理出涉及紫外线杀菌器紫外线设备选择的一揽子问题调查表,获得了不同设备厂家的紫外线杀菌器紫外线消毒设备比较的反馈信息,对我们掌握紫外线杀菌器紫外线设备及厂家情况起到了至关重要的作用。

2、在紫外线杀菌器紫外线消毒设备选择过程中,我们还多次向国内长期从事紫外线杀菌器紫外线消毒技术应用和研究工作的专家进行调研和咨询,获得了很多有关紫外线杀菌器紫外线消毒技术和设备应用方面的宝贵经验,对我们综合掌握国际紫外线杀菌器紫外线消毒设备发展水平提供了帮助,为我们科学合理选择水厂的紫外线杀菌器紫外线消毒设备提供了技术参考。

3、为保证紫外线杀菌器紫外线消毒设备采购符合国家相关招投标法的有关规定,我们通过委托具有丰富经验的招标代理机构,通过向国外紫外线杀菌器紫外线消毒设备的国内代理公司公开招标的方式进行成套设备的招标采购,同时通过签订人民币合同和现场交货条件,将进口设备通关报关等手续及费用交由厂家办理,为紫外线杀菌器设备顺利到达现场创造了条件。

4、为保证今后紫外线杀菌器紫外线消毒设备的使用效果,我们在编制招标文件过程中,对特别涉及紫外线杀菌器设备性能和可靠性的关键条款进行了加星号处理,凡是有一条不符合星号条款要求的紫外线杀菌器设备,都不被允许继续参加下一步的评标过程。

22紫外线杀菌器紫外线消毒设备选择的关键点

通过我们对紫外线杀菌器整个设备调研和招标过程的归纳整理,选择紫外线杀菌器紫外线消毒设备的关键点主要有以下几个方面:

   一是关于紫外线杀菌器紫外线消毒设备类型的选择。根据灯管内汞的饱和蒸汽压的不同,实际应用中紫外线杀菌器紫外线消毒设备主要分为低压高强灯、中压灯两种类型。前者能耗较少,但灯管数量多、维护量较大、占地较大;后者正好相反。选择原则应当是对两种紫外线杀菌器技术在占地、土建、电耗及灯管维护等综合成本上比较。一般来说,对小型水厂,可能低压高强灯紫外线杀菌器设备较为适宜;对于大中型水厂,在当地电费较贵时,低压高强灯紫外线杀菌器可能比较适宜,当地电费较便宜、且要求占地少及管理方便时,选择中压灯紫外线杀菌器则比较适宜。大型水厂就选择了中压紫外灯紫外线杀菌器的消毒方式。

   二是关于紫外线杀菌器紫外线消毒设备的第三方认证。紫外线杀菌器设备厂家所提供的全套紫外线杀菌器紫外线消毒设备必需是与通过德国DVGW或美国环保署的生物验定剂量认证要求完全相同的紫外线杀菌器设备,同时提供其认证报告,包括生物验定曲线、整个流量范围内的性能、紫外透光率值、紫外剂量等。另外,还应提供所投标紫外线杀菌器紫外线消毒设备的水头损失、老化系数、结垢系数的认证报告。只有通过第三方验证得到的紫外线杀菌器设备生物验定剂量曲线才是反映紫外线杀菌器紫外消毒设备实际消毒性能的工作曲线,因此要求所投标紫外线杀菌器设备必须是已经获得第三方认证的,这是保证供水安全的需要。

   三是关于紫外线杀菌器灯管清洗方式的选择。所参加调研的紫外线杀菌器紫外线消毒设备中,有采用在线机械清洗和离线化学清洗相结合的,有只采用在线机械清洗的,也有同时采用在线机械加化学自动清洗方式的,可以说形式多样,各说各好。在国内尚无紫外线杀菌器清洗方式实际运行经验的情况下,为保证紫外线杀菌器灯管在长期运行中的清洗效果和消毒效果,大型水厂选择了具备机械加化学在线自动清洗的方式的紫外线杀菌器。

   四是关于紫外线杀菌器设备应用业绩。为考察紫外线杀菌器设备厂家的实际应用经验和能力,在招标中要求各紫外线杀菌器设备厂家提供近5年内在市政自来水厂的应用业绩,并提供相关业绩证明文件,如中标通知书或合同的复印件等,同时要求翻译成中文,并具有国内公正机构的证明文件方为有效。

   五是关于紫外线杀菌器产品质保承诺。由于紫外线杀菌器紫外线消毒设备系统是由比较多的部件组成的,因此在招标过程中不仅要求紫外线杀菌器厂家承诺整套设备的质保期,而且还要写明各主要部件的质保期承诺,主要包括紫外线杀菌器紫外线灯管、石英套管、镇流器、紫外光强探头、清洗刮擦片等。

   六是关于紫外线杀菌器售后服务承诺。由于国内尚无紫外线杀菌器应用业绩,所以对紫外线杀菌器售后服务的要求就显得更加重要,以免在紫外线杀菌器设备使用过程中一旦出现问题得不到及时解决。为此,我们在招标中要求投标单位必须提供紫外线杀菌器紫外线设备制造商维修能力的证明文件,同时提出必须由招标单位与中标的设备制造商之间签订一份售后服务合作协议,并将其纳入到合同条款。

3紫外线杀菌器相关技术条件和参数的确定

为方便紫外线杀菌器设备厂家对紫外线设备进行选型计算和设计,我们应至少向他们提供以下相关的技术条件和参数:

1、紫外线杀菌器待消毒处理水的水质情况,关键指标如浊度是必不可少的;

2、紫外线杀菌器待消毒处理水的设计规模,是否有备用要求;

3、紫外线杀菌器待消毒处理水的实际紫外穿透率(如已测得)及设计紫外穿透率取值下限;

4、紫外线杀菌器拟安装紫外线消毒设备的长度范围、接管口径及法兰配置要求;

5、紫外线杀菌器拟安装紫外线消毒设备的安装要求,如水平安装或垂直安装;

6、设计峰值流量条件下,单台紫外线杀菌器紫外线消毒设备的水头损失要求;

7、拟安装紫外线杀菌器紫外线消毒设备的场地情况及环境条件;

8、紫外线杀菌器紫外线消毒设备在最不利条件下最小有效紫外线剂量要求;

9、对紫外线杀菌器紫外线消毒设备的配电及自控系统的具体要求等。

4紫外线杀菌器实际应用中的注意事项

大型水厂通过紫外线杀菌器设备公开招标,在工程实施过程中,紫外线杀菌器紫外线消毒设备到货及时,提供的紫外线杀菌器设备和资料详细,安装指导和入员培训工作比较到位,售后服务也比较及时,工作配合比较令人满意。在紫外线杀菌器紫外线消毒设备安装调试运行的3个月时间里,也发现一些问题值得我们在今后工作中引起注意。

一是对紫外线杀菌器设备环境条件没有引起足够重视。大型水厂紫外线杀菌器紫外线消毒设备安装在局部地下室勺,上部设有玻璃阳光房,且没有设置良好的通风条件,夏天多雨季节造成高温高湿环境,导致紫外线杀菌器控制柜周边环境温度湿度超出了设备的要求,紫外线杀菌器镇流器因散热不好而有个别损坏。被损坏的紫外线杀菌器镇流器由厂家进行了免费更换,同时我们计划对紫外线杀菌器控制柜系统局部安装空调房问,以便在夏季极端气候条件下对紫外线杀菌器控制系统环境进行降温除湿处理。

   二是待紫外线杀菌器消毒水夹裹的空气没有提前进行适当的排气处理。在紫外线杀菌器紫外线消毒设备运行过程中,发现流进待消毒水的紫外线杀菌器紫外线设备经常出现不满管停机现象,经分析是由于管路中有气体聚集而引起的,需要对紫外线杀菌器系统做较好的排气处理就可以得到解决。

三是紫外线杀菌器设备进出水管路上的控制阀门选择问题。原设计的进出水控制阀门为手动阀,通过组织召开设计联络会,确定改为电动阀并由紫外线控制柜自动启闭,由于手动阀门已经在图纸出来后订货,故需要办理退货和变更手续,给工程实施带来了一定麻烦。

下一步工作安排

1、在紫外线杀菌器实际运行中要安排做好运行成本的考核工作。我们在工程建设中,已经考虑对电耗和待消毒水量进行计量,同时考虑灯管寿命等影响因素,对紫外线杀菌器紫外线消毒成本进行考核。

2、做好对紫外线杀菌器紫外线消毒效果的分析和研究工作。我们在近期已经对紫外线杀菌器紫外线消毒设备的进出水微生物情况进行了两次分析对比,初步表明该设备已经起到了较好的消毒作用。今后我们将进一步有计划地进行分析研究,以便对紫外线杀菌器其消毒效果做出一个比较准确的评价。

结论

l、为保证生活饮用水完全满足新国标的要求,同时为使供水管网内保持一定的持续消毒能力,在大型水厂中采用紫外线杀菌器紫外线消毒联合氯消毒方式,可为生活饮用水提供多级消毒的安全屏障,对确保生活饮用水的卫生安全是非常必要的。

2、影响紫外线杀菌器选择的因素和关键点较多,比较重要的有紫外线杀菌器消毒设备的类型、获得公认的第三方认证情况、灯管清洗方式、应用业绩、产品及部件质保承诺、售后服务承诺等,同时还应向紫外线杀菌器设备厂家提供比较的技术条件和参数资料。

3、紫外线杀菌器/二次供水消毒设备应用于国内净水厂的经验还较少,因此需要我们在实际工程中不断总结经验,及时分析和解决存在的问题,在实际运行中对紫外线杀菌器设备性能、效果及费用做进一步分析和研究,使其在大型水厂中更好地发挥其特有的消毒作用。

关键词:紫外线杀菌器;紫外线杀菌器;二次供水消毒设备;污水紫外线杀菌器


西安康诺环保科技有限公司

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