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紫外线消毒技术的现状与发展趋势

点击次数:505 发布时间:2017-11-28

紫外线消毒技术的现状与发展趋势

紫外线消毒的优点是消毒后水中不增加化学添加物,也不产生任何新的化学合成物,更不能去除水中有益的矿物质。那么它的现状是怎样一个局面,发展趋势如何?
紫外线消毒是医院中常用的空间消毒方式,也开始用于水消毒。紫外线消毒的优点是消毒后水中不增加化学添加物,也不产生任何新的化学合成物,更不能去除水中有益的矿物质。但是,紫外线消毒不能实现管网中的持续消毒作用,还会引起微生物的繁殖。因此,采用其他化学消毒剂仍是十分必要的。

一、水处理领域的技术难题 

随着人们安全意识、环保意识的提高和水质标准的不断严格,传统的水处理技术(包括消毒技术)已经难以满足新的水质要求,目前存在的技术难题主要有三个方面:一是广泛应用的氯消毒所产生的消毒副产物问题;二是贾第鞭毛虫和隐孢子虫的抗氯性问题;三是水中的有机物特别是难降解有机污染物越来越多,常规的生物处理方法难以去除。

1、消毒副产物

给排水领域的消毒技术大体上可以分为物理消毒和化学消毒两大类。物理消毒法有紫外线消毒、膜过滤、加热、冷冻、辐射和微波消毒等;常用化学消毒剂有氯、二氧化氯、臭氧、氯胺等。

氯对细菌的作用是破坏其酶系统,导致细菌死亡,对病毒的作用主要是对核酸破坏的致死性作用。20世纪70年代后,人们发现饮用水氯消毒后,水中含有具有致癌、致畸、致突变的THMs等有害消毒副产物,从而影响饮用水水质安全性。至今已知的消毒副产物已经有500种以上,但是绝大多数的浓度只有微克/升,其中对于THMs的致癌性已有共识,其它大部分具有一般毒性,部分具有致突性。

臭氧消毒主要是利用其强氧化性,破坏微生物的细胞壁使其立刻死亡。臭氧消毒本身不产生卤代烷,但是生成的其它消毒副产物如醛、酮、醇等若经氯化,也会产生三卤甲烷。

为此,人们把目光集中到紫外线消毒上。紫外线消毒不向水中增加任何物质、不增加水的嗅和味、没有副作用、不产生有毒有害的副产物、消毒速度快、效率高、操作简单、便于运行管理和实现自动化运行,这都是它优于化学消毒的地方。

2、难降解有机物污染问题

冶金、化工、造纸与制药等行业所排放的难降解的有机污染物多含有多环芳烃、有机氯化物、氯代酚类及一些高分子物质,导致废水毒性大、难以被微生物降解、处理难度大等一系列问题,如何有效地处理这些废水是我国环境保护领域一直以来的重要研究课题. 高级氧化技术是一种可以有效地处理难降解有机废水的方法。 即利用在一定条件下产生的具有很强氧化能力的自由基,如羟基自由基(•OH),其氧化电位非常高(3.06V),氧化能力强于臭氧(2.07V)和氯气(1.36V),能强化分解水中的有机污染物,可用于水源污染较重和水质要求较高的情况。

二、紫外线消毒器技术的现状

      目前,中国污水处理紫外消毒市场上是比较混乱的,那当然混乱就不是一个好现象。当我们国家对污水处理消毒结果重视后,那些马马虎虎加了紫外消毒的污水处理厂,就会被发现出水效果不合格,然后,如果不客观的去评价,大家会觉得紫外消毒方式不行,就否定它了,从而,就可能限制了其在污水处理消毒领域的发展。而按照标准操作的国外市场,还在大力推广紫外消毒。

      由此看来,污水处理领域紫外消毒市场也需要“消毒”,清除有害“细菌”,才能健康发展。

      若想保证这个市场的健康、有序发展,国家层面应该有产品质量认定、检测部门,它不是一个行政部门,而是中立的技术检测中心,检测紫外产品的剂量和消毒效果,这样才能有统一的标准,把产品进行分类。另外,在污水处理厂运行过程和环保部门监察过程中,对于有消毒要求的污水处理厂,因为出水用途不同,消毒指标也不一样,要加强这方面的检测。

      由于技术、标准要求是变化的,所以,污水处理消毒领域的发展也在不断变化。
 比如北京市,水资源短缺情况比较严重,现在北京几乎所有污水处理厂都提倡中水回用,污水处理厂还要升级改造,出水达到再生水的标准或者比再生水还要高的标准。中水回用的领域也越来越多,要求就不一样了,用户对水里的色度有要求。很多企业不愿意用再生水,因为污水用常规办法处理完总是会有啤酒样的淡黄色,水量一多,这种颜色更明显,民众接受起来有心理影响,觉得总归不是干净水。民众对水的色度有要求,但是我国的标准对色度没有要求,再生水虽然达标了,但是人们依然不愿意用它,所以要脱色。

三、紫外线消毒技术的发展趋势 

目前,紫外线技术的功能和优势已经得到了广泛的认可和推广,随着水质标准的不断严格和人们安全意识的提高,紫外线消毒在以下领域将有着更加广阔的应用前景。
 
1、 污水消毒,紫外线用于污水处理和中水回用的终端消毒已经有了并将拥有更多的工程应用实例。
 
2、 高级氧化。针对浓度高、可生化性差的工业废水,光催化氧化和光化学氧化将充分发挥其强氧化能力,无选择性地降解大分子有机物。
 
3、 泳池等工、商业工艺用水的氧化及消毒处理,油田回注水、医院废水等特殊领域的消毒处理。
 
4、 饮用水消毒,紫外线能有效杀灭贾第虫和隐孢子虫,是饮用水处理的一道安全屏障。
 
5、 降低TOC,主要用在高技术产业和实验室装置中。
 
6、 消除臭氧。254nm波长的紫外线对于破坏剩余臭氧非常有效,它可以把臭氧分解成氧气,消除水中臭氧对后续工序的影响。
 
7、 消除余氯。185nm和254nm的紫外线都被证实可以有效破坏余氯和氯氨的化学键。
 
8、 表面消毒。在食品和饮料生产业中,大部分原料都是很容易被细菌所利用的食物,因此很容易促成细菌繁殖,但是,食品业的安全性又不允许添加化学物质进行杀菌,因而紫外线表面消毒技术成为首选的消毒工艺之一。
 
9、 空气消毒。紫外设备用于医院、诊所的空气消毒已有几十年的历史。随着人们生活质量的提高,在不久的将来,工厂、办公室和家庭也会开始使用紫外空气消毒设备。特别是空调系统的送风和排风管道中,时间长了很容易滋生细菌,进行空气消毒也是非常必要的。
 
10、 其它工业领域,包括食品业、饮料业、制药业、化妆品业、制造业、高技术产业等。
 
      总之,UV-C杀菌效率高,紫外消毒技术对提高供水安全性、改善水环境质量、保障人体健康等方面都具有十分重要的意义。未来在水处理、工业应用、体和空气消毒领域都将具有非常广阔的应用前景。www.0571water.com  

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