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中压紫外线消毒技术守护市政饮用水安全

发布日期:2013-08-30作者:博生-豪迈子公司阅读 870赞 5

新国标迫使自来水厂改造生产工艺

2012年7月,中国修订并强制执行饮用水新国标:《生活饮用水卫生标准》,指标数量达到106项(包括6项微生物指标),与欧盟水质标准基本持平,而欧盟水质标准则是目前全球最严苛的饮用水标准。但现实情况是,中国的饮用水水质远远无法达到相关标准。其主要原因是源水水质不合格以及国内大部分供水厂采用的传统工艺对许多重要的污染类型都力不从心。如果从根治水源着手,至少也要15年至20年,改善自来水水质无法等那么久。当务之急和务实之选,是自来水厂的工艺升级改造。

值得一提的是,《生活饮用水卫生标准》中的微生物指标,对饮用水中经常出现的“两虫”,即隐孢子虫和贾第鞭毛虫含量做了明确的规定。与其他微生物不同的是,这两种微生物对于传统的氯消毒有着非常强烈的抵抗性,即使大量投加氯气或其他氯的化合物也无法有效杀灭它们。因此,在市政饮用水消毒的环节上,采取新的消毒工艺,全部或部分替代传统的氯消毒,变得势在必行。

生活饮用水的水质标准包括:

  1. 为防止介水传染病的发生和传播,要求生活饮用水不含病原微生物;
  2. 饮用水中所含化学物质及放射性物质不得对人体健康产生危害,要求水中的化学物质及放射性物质不引起急性和慢性中毒及潜在的远期危害(致癌、致畸、致突变作用);
  3. 水的感官性状是人们对饮用水的直观感觉,是评价水质的重要依据。生活饮用水必须确保感官良好,为人民所乐于饮用;

生活饮用水水质标准共35项。其中感官性状和一般化学指标15项,主要为了保证饮用水的感官性状良好;毒理学指标15项、放射指标2项,是为了保证水质对人不产生毒性和潜在危害;细菌学指标3项是为了保证饮用水在流行病学上安全而制定的。

非化学方式消毒应用:中压紫外线消毒技术

各类化学物质、农药残留、添加剂已经对人们饮水、食物产生重大威胁。当人们谈及这些话题时,无不表现出忧虑。有没有新的技术不依赖化学的方法达到对饮用水消毒呢?紫外线消毒作为业界公认的最为有效且廉价的消毒方式,可以高效杀灭包括两虫在内的绝大部分对人体有危害的微生物,实现饮用水水质的多重保障,满足新国家饮用水水质标准中相关的微生物指标。

在240 nm和280 nm波段,紫外线能引起蛋白质、酶和其它分子的光化学反应,从而达到杀菌效果。在这些紫外线区域中,短波紫外线(UVC)被公认为最具有显著的杀菌性能。然而,短波紫外线几乎被地球大气层完全过滤掉了。因此,如果我们要利用短波紫外线的杀菌性能,我们就必须使用商业化生产的紫外线灯,人工生产短波紫外线(即中压紫外线)。

电磁波波段
电磁波波段。

UVC对微生物的作用
UVC紫外线对微生物的杀灭机理:短波紫外线辐射能破坏微生物细胞的DNA。

中压紫外灯的主要特点有:

  1. 高效、广谱,瞬间杀菌;
  2. 作用于多种微生物;
  3. 紫外系统仅需要少量的中压灯管(因此更便于清洗系统的安装,同时降低了水头损失和泵送水所的电能;
  4. 每支灯管的紫外输送能量都能根据不同的电能等级进行调节(也能做到无级调节);
  5. 紫外线消毒系统的汞含量较低;
  6. 在不同的水温下系统均能稳定地工作。

法国巴黎一家水厂的应用案例

巴黎梅里奥塞水厂位于巴黎北郊的梅里奥塞(Méry-sur-Oise)地区,日平均处理量达18万立方米,是全世界规模最大的运用纳滤膜技术净化地表水的水厂。该厂2001年开始兴建,其消毒工艺选用了由荷兰博生紫外线消毒技术有限公司(Berson)生产的一套大型紫外线消毒系统,这样该厂就能够为当地65万居民提供每日必须且绝对安全的饮用水。梅里奥塞水厂所采用的紫外线消毒系统,是博生公司在欧洲所安装的大型的消毒系统之一。

整套紫外线消毒系统采用并联式设计,由5台可单独开启的博生管道式(BersonInLine)紫外线消毒反应器并联组成,每小时至少可以提供7500立方米安全的饮用水。该自来水厂隶属于巴黎供水局,由法国通用水务公司(威立雅水务集团前身)经营,水厂水源取自于附近的Oise河。经过基本预处理和纳米过滤后,用泵将这些水打入紫外线消毒装置来杀灭剩余的微生物。经过以上工艺处理的饮用水输送到巴黎北郊的37个居民区,每天的总供水量可达34万立方米。

博生管道式中压紫外线消毒系统
安装在巴黎郊外Méry-sur-Oise自来水厂室内的博生管道式(Berson InLine)中压紫外线消毒系统。

博生管道式(BersonInLine)紫外线消毒反应器的特点在于,采用了博生公司的创新——多波段中压紫外线灯管(MultiWave medium pressure UV lamp),为了达到最佳的消毒结果和避免消毒盲点,这些灯管的排布方向与水流方向相垂直。与传统的低压紫外线灯不同的是,中压紫外线灯所发射出的紫外线光谱的波长范围更宽,因此它能对作用于整个微生物,而不仅仅是微生物的DNA部分。在破坏DNA结构的同时,中压紫外线还可以有效的作用于微生物RNA和活化酶,从而避免了微生物的复活,也就根本上确保了持久的杀灭效果。

每一个博生公司的紫外线消毒反应器,都有配有至少一个传感器来在线监测紫外线强度。在紫外线消毒反应系统和工厂的控制室之间,通过一个按照客户要求设计的控制板来进行沟通和控制。同时,每个反应器内还配有一套自动清洗装置,用于对紫外线灯管外的石英管的表面清洁,避免使用套管表面结垢。

其他相关应用案例

博生公司在全球自来水消毒行业内完成的一些成功项目还有:

序号地区所选型号工作容量 m3/d验证机构
1Vitens PS de Steeg, Langerak, 荷兰1x InLine500012000�0�2
2Cambridge Water Ltd, Euston WTW, 英格兰3x InLine100017760DVGW
3Vitens PS Wageningse Berg, 荷兰1x InLine1500026400�0�2
4Eide, 挪威3x InLine1000+26400DVGW
5Vitens PS de Laak, Lexmond, 荷兰2x InLine1400072000�0�2
6Lugano, 瑞士1x InLine1000072000�0�2
7Utrecht, 荷兰2x InLine1400072000�0�2
8Bergen / Jordalsvatnet, 挪威3x InLine15000+69600DVGW
9Bergen, 挪威4x InLine15000+84000DVGW
10Gelsenwasser Essen-Horst, 德国4x InLine15000101760DVGW
11WGE Gelsenwasser Essen, 德国2x InLine15000+112800DVGW
12Metrapolitane Milanese S.p.A, 意大利4x InLine7000163200�0�2
13Paris, 法国5x Inline15000180000�0�2
14Basel, 瑞士3x Inline29000+220000DVGW

上一应用:海诺威的中压紫外线消毒技术保障济南杰正岭寓广场的直饮水安全
下一应用:人体健康需要一杯“安全”的水


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