污水消毒標準及紫外線消毒技術(shù)應用
摘要：紫外線污水消毒技術(shù)在國外經(jīng)過20多年的發(fā)展，已經(jīng)成為成熟可靠、投資效益較高的綠色環(huán)保技術(shù)，在世界各地各類城市污水的消毒處理中得到日益廣泛的應用，成為替代傳統(tǒng)加氯消毒的主流工藝技術(shù)。為了解決今年非典型性肺炎疫情期間的消毒問題，國家環(huán)境保護總局發(fā)布的緊急通知中將紫外線消毒作為除加氯和臭氧外的另一種有效的消毒滅菌方法。結(jié)合紫外線消毒在國外的應用實例，介紹一些國內(nèi)外的標準和紫外線消毒技術(shù)的應用情況。
關(guān)鍵詞：紫外線 消毒
1 城市污水消毒的必要性
2002年11月，某些國家及地區(qū)爆發(fā)了非典型性肺炎，這一疫情的元兇--冠狀病毒的廣泛傳播和頑強存活的能力，使人們意識到消毒的重要性，尤其是污水處理廠的尾水消毒，成為防止疫情擴散的重要防線。
為了保護人類的生命健康，保護好水環(huán)境，世界許多國家和地區(qū)(北美、歐盟、日本、韓國、臺灣等)都要求對城市污水在排放前進行消毒處理。我國國家環(huán)境保護總局和國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局于
2 城市污水消毒標準
許多國家和地區(qū)在對城市污水要求消毒的同時，也制定了相應的消毒指標。美國的污水排放標準一般是由國家環(huán)保局(EPA)制定出指導性原則，再由各州制定出自己的排放標準，向本州的污水處理廠發(fā)放國家污染物清除系統(tǒng)(NPDES)排放許可證，證上規(guī)定各個污水處理廠的詳細排放指標。該許可證及監(jiān)測數(shù)據(jù)最后匯總到美國環(huán)保局監(jiān)控管理，不能達標的污水
我國的《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》 (GBl8918-2002)將糞大腸菌群列為基本控制項目。該標準規(guī)定執(zhí)行二級標準和一級B類標準的污水處理廠糞大腸菌群最高允許排放濃度不超過 10000個／L(即1000個／100 mL)，執(zhí)行一級A類標準的不超過1000個／L(即100個／100 mL)。
部分國家和地區(qū)所采取的標準歸納見表1。
3 紫外線污水消毒技術(shù)的歷史和現(xiàn)狀
給排水消毒方法可分為兩大類，即化學消毒法和物理消毒法。化學消毒法有加氯消毒和臭氧消毒等；物理消毒法有紫外線消毒等。化學消毒法一般都會產(chǎn)生消毒副產(chǎn)物，而紫外線消毒是唯一不會產(chǎn)生消毒副產(chǎn)物的方法，不會造成二次污染問題。
表1 部分國家和地區(qū)尾水消毒指標
| 國家或地區(qū) | 指標值* | 標準 |
| 22號條例 | ||
| 中國 | A類 B類 | |
| 醫(yī)院、獸醫(yī)院及醫(yī)療機構(gòu)含病 原體污水；三級標準 污水；二級標準 污水；一級標準 | ||
| 黃浦江上游水源保護區(qū) | ||
| 污水再生利用 | 污水再生用作雜用水 | |
| 污水再生利用 | 觀賞性景觀環(huán)境用水 水景類 |
注：* 除注明外均為糞大腸菌群數(shù)。
早在1878年人類就發(fā)現(xiàn)了太陽光中的紫外線具有殺菌消毒作用。1901年和1906年人類先后發(fā)明了水銀光弧這一人造紫外光源和傳遞紫外光性能較好的石英
1982年加拿大某公司發(fā)明了世界上第一套明渠式安裝的紫外線消毒系統(tǒng)2000，并引進了模塊化紫外線消毒系統(tǒng)概念，即紫外線系統(tǒng)可由若干獨立的紫外燈模塊組成，且水流靠重力流動，不需要泵、管道以及閥門。系統(tǒng)維護可對單個模塊進行，且紫外燈模塊可輕易地從明渠中直接取出進行維護檢修，維護時系統(tǒng)無需停機，可繼續(xù)運行消毒，因而無需備用設(shè)備，如果需要對明渠進行清理也很方便。模塊化明渠式消毒裝置大大降低了紫外線污水消毒的成本并使得系統(tǒng)維護簡單方便。同時，當污水處理廠在擴建或改造時，只需適當增加紫外燈模塊的數(shù)量，而無需添購整套系統(tǒng)，可以節(jié)省設(shè)備投資，使用起來非常靈活。這一發(fā)明得到了污水處理廠的歡迎，大大推動了紫外線消毒技術(shù)在城市污水消毒處理中的應用。目前在世界各地已經(jīng)有3000多家城市污水處理廠安
在亞洲，1999年香港石湖墟污水處理廠投入運行，該廠規(guī)模24萬m3／d，消毒后糞大腸桿菌小于 1000個／100mL。2000～2003年間，陸續(xù)有深圳市龍崗大工業(yè)區(qū)污水處理廠(5．6萬m3／d)、上海長橋污水處理廠(2．2萬m3／d)、上海松江北區(qū)污水處理廠 (8萬m3／d)、無錫新區(qū)污水處理廠(3萬m3／d)、蘇州新區(qū)第二污水處理廠(4萬m3／d)和上海龍華污水處理廠(10．5萬m3／d)等采用紫外線消毒系統(tǒng)。
4 應用實例
紫外線污水消毒技術(shù)如今已被廣泛應用于各類城市污水的消毒處理中，包括低質(zhì)污水、常規(guī)二級生化處理后的污水、合流管道溢流廢水和再生水的消毒。低質(zhì)污水的消毒，即只經(jīng)過一級處理或一級強化處理的污水，其特點是高TSS(50～150nag／L)和低紫外穿透率(5％～25％)，這類污水如果使用化學消毒工藝，將會產(chǎn)生大量的三致副產(chǎn)物。目前美國夏威夷沙島污水處理廠是世界上最大的采用紫外線對低質(zhì)污水消毒的城市污水處理廠，處理規(guī)模為56萬 m3／d，采用了明渠式中壓燈消毒系統(tǒng)。常規(guī)二級生化處理后的污水消毒，是紫外線污水消毒應用最為普遍的領(lǐng)域。這類污水TSS一般在10～30 mg／l 紫外穿透率在40％～70％。目前正在建造的美國 Valley Creek污水處理廠建成后可消毒227萬m3／d 污水，將成為世界上最大的紫外線污水消毒系統(tǒng)，該系統(tǒng)為明渠式中壓燈消毒系統(tǒng)。合流管道溢流污水用紫外線消毒，不僅消毒效果好，而且比加氯消毒在劑量控制上更為可靠和容易。這類污水的特點是水質(zhì)可以在短時間內(nèi)有很大幅度的變化，例如TSS可在10～100 mg／L間，紫外穿透率可在5％～70％間變化。美國Village Creek污水處理廠采用
5 結(jié)語
紫外線消毒技術(shù)為物理消毒方式的一種，具有廣譜殺菌能力，無二次污染。經(jīng)過20多年的發(fā)展，已經(jīng)成為成熟可靠高效環(huán)保的消毒技術(shù)，在國外各個領(lǐng)域得到了廣泛的運用。在我國由于對其技術(shù)的了解有一定的局限性，在污水處理中的應用不多。上海市政工程設(shè)計研究院在這方面開展了許多研究，并已在上海閔行、長橋等污水處理廠得到應用。進入21世紀后，隨著對污水尾水消毒的日益重視和運行經(jīng)驗的積累，紫外線消毒技術(shù)將得到推廣，預計今后有條件的污水處理廠中 50％將會采用紫外線消毒，并成為取代傳統(tǒng)化學消毒方法的主流技術(shù)。
參考文獻
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