沛德紫外線殺菌器

1、沛德紫外線殺菌器目錄簡介 紫外線消毒的原理 紫外燈技術(shù)的分類 紫外線對微生物的作用 紫外線消毒的工作參數(shù) 不同的紫外線消毒系統(tǒng) 飲用水紫外線消毒編輯本段簡介在水消毒技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)，紫外線被廣泛的承認(rèn)，同時(shí)與傳統(tǒng)化學(xué)方法相比較，此方法較為有優(yōu)勢。紫外線消毒是一種完全無公害技術(shù)，對人類、動(dòng)物、水生物以及產(chǎn)品均不產(chǎn)生危害，而且不會(huì)在消毒過程中產(chǎn)生有害副產(chǎn)品。在消毒殺菌的永久性方面，此項(xiàng)技術(shù)對所有的微生物均有極高的效力，其中也包括對氯極有免疫力的微小隱孢子蟲。 沛德紫外線殺菌器編輯本段紫外線消毒的原理紫外線是介于可視光線和X射線之間的電磁波頻譜。200nm至400nm的紫外光譜有很強(qiáng)的殺菌效力， 其峰值在

2、265nm。 在這個(gè)波長范圍內(nèi)的紫外線主要是通過刺穿細(xì)胞膜，破壞細(xì)胞內(nèi)脫氧核糖核酸和破壞細(xì)胞內(nèi)的其它分子，使微生物不能再復(fù)制和繁殖，而最終達(dá)到消毒作用。 紫外線殺菌器實(shí)物拍攝 依照波長范圍，可將紫外線分為4個(gè)波段： 真空紫外線：40 200nm 紫外線c： 200- 280nm 紫外線b： 280- 315nm 紫外線a： 315- 400nm 編輯本段紫外燈技術(shù)的分類典型的嵌入式（Berson in-pipe） 紫外線消毒系統(tǒng)內(nèi)有一個(gè)紫外線燈管和一個(gè)石英套管。這個(gè)紫外線燈管被固定在石英套管里，然后整個(gè)套管將被固定到一個(gè)柱狀不銹鋼反應(yīng)室內(nèi)。這樣的設(shè)計(jì)是為了讓待處理水在從一端進(jìn)入反應(yīng)器的同時(shí)開始

3、被處理，而整個(gè)消毒過程將伴隨水流流至反應(yīng)器的另一端。 根據(jù)壓強(qiáng)的高低，紫外線燈管可以被分為兩大類：低壓紫外線燈管和中壓紫外線燈管。低壓紫外線燈管輸出單一的紫外線（被局限于254nm單波長），而中壓紫外線燈管能輸出多色紫外線（波長在185至400nm之間）。 編輯本段紫外線對微生物的作用紫外線消毒作用是通過微生物體內(nèi)的脫氧核糖核酸吸收紫外光線來完成。最大吸收值分別是在波長200nm和265nm，而不是人們通常認(rèn)為的來自低壓燈的254nm。波長為200nm的紫外光，主要是被中樞脫氧核糖核酸的核糖和磷酸鹽所吸收。而波長為265nm的紫外線主要被核酸中的腺嘌呤，鳥嘌呤，胞核嘧啶和胸腺嘧啶（核糖核酸中的

4、尿嘧啶）所吸收。在吸收紫外線輻射以后，胸腺嘧啶二聚物是最為常見的產(chǎn)物。這種產(chǎn)物是由兩個(gè)相鄰的胸腺嘧啶分子結(jié)合而形成的。紫外線殺菌的原理就是在于，這些二聚物和另外一些光化產(chǎn)品可以阻止脫氧核糖核酸的復(fù)制和再繁殖，從而達(dá)到殺死細(xì)胞的目的。 另外對于脫氧核糖核酸和核糖核酸，紫外線能夠引起細(xì)胞內(nèi)的蛋白質(zhì)、酶和其他分子的光化學(xué)反應(yīng)。蛋白質(zhì)的吸收峰值大約在280nm左右，然而在蛋白質(zhì)中的縮氨酸根則吸收240nm以下的紫外線。紫外線也對其他的不飽和生物分子有殺傷力，例如：輔酶、荷爾蒙和電子負(fù)載體。當(dāng)然，紫外線對分子的影響，不僅僅作用于脫氧核糖核酸和核糖核酸，它對大一些的微生物也有顯著的作用，例如真菌類、原生動(dòng)

5、物和藻類。雖然紫外線不能像作用于脫氧核糖核酸一樣，刺穿這些較大的微生物，但是它還是能用破壞其他分子的方法達(dá)到殺菌效果。 編輯本段紫外線消毒的工作參數(shù)1 - 紫外線劑量 正如紫外線對微生物體內(nèi)不同組成部分有不同的作用一樣，紫外線也對不同種類的微生物有著不同的效力。這是由于，不同種類的微生物對紫外線有著不同的敏感度。比如，一個(gè)細(xì)菌就要比一個(gè)霉菌或海藻對紫外線敏感度高。這個(gè)敏感度通常被稱為D10值，它表示的是微生物量被降低到90時(shí)所需要的紫外線劑量。 紫外線劑量是由紫外線燈的能量和在反應(yīng)器內(nèi)的停留時(shí)間所決定的。其中，燈的能量被定義為紫外線強(qiáng)度（mW/cm），這個(gè)紫外線強(qiáng)度的高低是根據(jù)紫外線燈的原始紫

6、外線強(qiáng)度和當(dāng)燈被置于一定距離外的紫外線強(qiáng)度大小而計(jì)算的。在實(shí)際應(yīng)用中，水中能夠吸收紫外線的物質(zhì)的多少會(huì)對紫外線強(qiáng)度產(chǎn)生很大的影響。另外，待處理水水量的大小和流速同時(shí)決定著它將在反應(yīng)器中的停留時(shí)間的長短。對于一般反應(yīng)器而言，紫外線劑量即為紫外線總強(qiáng)度與停留時(shí)間的乘積。 2 - 紫外線穿透率 穿透率（T10）是待處理水對紫外線吸收程度的一個(gè)指示參數(shù)，它是待處理水中所有吸收紫外線的物質(zhì)的總量，例如懸浮有機(jī)物和礦物質(zhì)（鐵和鎂，分別于溶解和非溶解狀態(tài)）。當(dāng)待處理水的穿透率和反應(yīng)器內(nèi)的紫外線強(qiáng)度均為已知時(shí)，反應(yīng)器的體積就可以被計(jì)算出來。再根據(jù)反應(yīng)器的體積，來計(jì)算紫外線劑量。 3 - 待處理水的質(zhì)量 待處理

7、水的水量決定著反應(yīng)器的體積。而反應(yīng)器體積的設(shè)計(jì)又被水頭損失，管道 紫外線殺菌器實(shí)物拍攝 的尺寸以及紫外線劑量所限制。 4 - 待處理水的溫度 低壓紫外線燈 低壓紫外線燈的表面溫度相對而言較低，但是它會(huì)嚴(yán)重的受到待處理水水溫的影 響。對于低壓紫外線燈而言，最佳水溫是20攝氏度，當(dāng)水溫低于或者高于20 攝氏度時(shí)會(huì)導(dǎo)致紫外線輻射輸出量的降低。當(dāng)溫度低于5攝氏度時(shí)，將很難預(yù)測 紫外線的強(qiáng)度，甚至導(dǎo)致紫外線燈的無法正常啟用。 中壓紫外線燈 雖然中壓紫外線燈管表面有較高的溫度，但正是由于此原因它不易受到周圍水溫的影響，中壓紫外線燈可以在零下20攝氏度和零上80攝氏度范圍之間有效工作。 5 - 紫外線照射后

8、的復(fù)活機(jī)制 由于所有的微生物長期暴露在自然的紫外線下，所以微生物在受到紫外線照 射后的修復(fù)和再活化是極為必要的，通常這個(gè)機(jī)制被稱為復(fù)活機(jī)制。此復(fù)活過程可以在有光的條件下完成，甚至在黑暗的條件完成。它們分別被稱為光復(fù)活和黑暗修復(fù)。對于由紫外線輻射而造成的不同程度的損傷，不同的微生物有著不一樣的復(fù)活能力。微生物的復(fù)活機(jī)制并不是統(tǒng)一的，目前還沒有一個(gè)清楚的標(biāo)準(zhǔn)可以用來判定哪個(gè)種類可以自我復(fù)活而那些種類不具備這種機(jī)制。 脫氧核糖核酸和核糖核酸在細(xì)胞中是最為容易受到攻擊的。這是因?yàn)樗鼈兡艽鎯?xì)胞的遺傳密碼的獨(dú)特功能，另外也是由于它們復(fù)雜的結(jié)構(gòu)和龐大的數(shù)量。正如大家所了解的分子復(fù)活機(jī)制經(jīng)過進(jìn)化，最終得到大

9、量的分子核酸，這里特別要提到的是脫氧核糖核酸。在光復(fù)活反應(yīng)過程中，光解霉通過反作用紫外線輻射而完成修復(fù)過程，而黑暗修復(fù)則是由十幾個(gè)霉以上的結(jié)合體完成的。霉首先要受到能量激發(fā)才能開始整個(gè)復(fù)活反應(yīng)，光復(fù)活反應(yīng)的能量來自300至500nm的可視光，而黑暗復(fù)活的能量來自細(xì)胞內(nèi)的營養(yǎng)物質(zhì)。在這兩種情況下，都是因?yàn)槊沟淖饔糜谑軗p的脫氧核糖核酸，而使復(fù)制得以進(jìn)行。 通常大腸桿菌攜帶20個(gè)左右的光解霉，每個(gè)光解霉每分鐘可以修復(fù)5個(gè)胸腺嘧啶二聚物，如果依照此方法計(jì)算，在一個(gè)細(xì)胞內(nèi)每一分鐘有100個(gè)二聚物被修復(fù)。1 mJ/cm紫外線輻射能產(chǎn)生3000至4000個(gè)二聚物(Oguma, 2002)所以理論上而言，1

10、mJ/cm 的紫外線輻射對細(xì)胞產(chǎn)生的損傷，會(huì)在30分鐘內(nèi)被修復(fù)。 對比在受到低壓燈照射后和在受到中壓燈照射后的復(fù)活機(jī)制 編輯本段不同的紫外線消毒系統(tǒng)不同的紫外線消毒系統(tǒng) 我們可以為您設(shè)計(jì)不同的反應(yīng)器，比如嵌入式（Berson in-pipe)設(shè)計(jì)，它的紫外線燈管于流體流動(dòng)方向成90度直角。而傳統(tǒng)設(shè)計(jì)則是紫外線燈管和流體流動(dòng)方向一致。 對紫外線系統(tǒng)進(jìn)行連續(xù)監(jiān)控。在反應(yīng)器內(nèi)的紫外線傳感器，檢測紫外線的輸出情況以及由于紫外線輸出的變化而導(dǎo)致的信號變化。這可能是由于水質(zhì)的突然變化或者有污垢附著在石英套管上。紫外線傳感器還可以起到對燈管老化的監(jiān)察作用。 微處理器可以控制紫外線消毒，還可對紫外線輸出進(jìn)行調(diào)

11、整，可以在人工或者自動(dòng)間轉(zhuǎn)換紫外線輸出的調(diào)整模式。 為了防止污垢附著在石英套管表面而導(dǎo)致的紫外線輸出量降低，擦拭設(shè)備可以被安裝在反應(yīng)器內(nèi)。這種擦拭設(shè)備，有人工和自動(dòng)兩種選擇，這樣既可以達(dá)到清潔的目的，而又不用拆除或者停止整個(gè)紫外線消毒系統(tǒng)。 暴露在低壓或中壓紫外線下，受損部分的修復(fù) 由于低壓紫外線燈輸出的紫外線波長為254nm，與脫氧核糖核酸吸收紫外線輻射峰值265nm波長相近，所以傳統(tǒng)工藝采用低壓紫外線燈。最近的研究表明，暴露在低壓紫外線下的受損大腸桿菌細(xì)胞中的脫氧核糖核酸可以由復(fù)活反應(yīng)修復(fù)，但是暴露在中壓紫外線下的損傷則不能被修復(fù)。進(jìn)一步的研究表明，同樣作用于大腸桿菌細(xì)胞中的脫氧核糖核酸，

12、高壓、多色紫外線輻射會(huì)比低壓、單色紫外線輻射，具有更高效、更持久和難以修復(fù)的損傷。 以上研究有很深遠(yuǎn)的意義，因?yàn)閷τ诤芏喙I(yè)用水和排水項(xiàng)目，在紫外線消毒完成后，它們要求消毒效果的持久性。特別是一些液體在消毒后，會(huì)暴露在有光條件下。同時(shí)，原理適用于任何會(huì)暴露在有光條件下的已處理水或排水。例如污水、瓶裝水、漁業(yè)和游泳池。對于可能的黑暗復(fù)活也很重要，例如飲用水或者工藝用水。 編輯本段飲用水紫外線消毒介紹 紫外線消毒是一道使大量水生病原體滅活的有效屏障。在多屏障消毒工藝中，紫外線消毒可作為殺滅特殊病原體（如隱孢子蟲和賈第鞭毛蟲）的有效屏障，并有助于盡量降低消毒副產(chǎn)物。本指南應(yīng)用于飲用水水源的消毒，包括

13、過濾后的地表水、未經(jīng)過濾的地表水和地下水。對于過濾后的地表水，紫外線消毒的前處理工藝包括顆?；蚝铣山橘|(zhì)過濾、膜過濾（微濾、超濾、納濾和反滲透）、硅藻土過濾或慢砂濾。 飲用水紫外線消毒指南的組成 飲用水紫外線消毒指南由以下部分組成： （1）介紹； （2）紫外線劑量； （3）反應(yīng)器設(shè)計(jì)； （4）可靠性設(shè)計(jì)； （5）監(jiān)測和報(bào)警設(shè)計(jì)； （6）現(xiàn)場試運(yùn)行測試； （7）性能檢測； （8）工程報(bào)告。 第（2）（7）部分主要闡述紫外線消毒系統(tǒng)設(shè)計(jì)、運(yùn)行和控制的主要影響因素，這些都必須記錄在工程報(bào)告中（見1.7）。 11 紫外線劑量 從實(shí)用角度，紫外線劑量是紫外線強(qiáng)度，以毫瓦每平方厘米（mW/cm2）為單位，和

14、要處理的流體或粒子在紫外線中的曝光時(shí)間，以秒（S）為單位的乘積。紫外線劑量的單位為毫焦耳每平方厘米（mJ/ cm2），相當(dāng)于毫瓦秒每平方厘米（mWS/ cm2）。當(dāng)前，只有在使用平行光束儀時(shí)，由于能夠準(zhǔn)確測定照射強(qiáng)度和照射時(shí)間，因此能夠準(zhǔn)確測量紫外線計(jì)量。連續(xù)流反應(yīng)器中的非理想的水流分布和不均勻的光強(qiáng)分布導(dǎo)致劑量分布不均勻。 對于連續(xù)流反應(yīng)器，此處和以后提到的有效劑量、設(shè)計(jì)劑量和運(yùn)行劑量定義如下。 有效劑量 驗(yàn)證設(shè)備的有效劑量是基于該設(shè)備的驗(yàn)證測定結(jié)果。它是等同于平行光束儀對目標(biāo)微生物達(dá)到相同滅活率而需要的劑量。 設(shè)計(jì)劑量 設(shè)計(jì)劑量是為達(dá)到目標(biāo)微生物的特定滅活率所需的有效劑量。設(shè)計(jì)劑量用于設(shè)計(jì)

15、消毒系統(tǒng)的大小。 運(yùn)行劑量 建立在設(shè)備的驗(yàn)證測定結(jié)果的基礎(chǔ)上，紫外線運(yùn)行劑量作為反應(yīng)器的一個(gè)很有用的指標(biāo)，可用于在維持設(shè)計(jì)劑量的情況下發(fā)揮消毒設(shè)備的最大效率（包括減少能耗、減少運(yùn)行的反應(yīng)器的個(gè)數(shù)）。 紫外線設(shè)計(jì)劑量由目標(biāo)微生物和紫外線消毒前的進(jìn)水水源水質(zhì)決定。目標(biāo)微生物和所需滅活率必須由法規(guī)部門確定。供水水源，如1.1節(jié)提到的,包括過濾后的地表水、未過濾的地表水和地下水。不同的原水水質(zhì)對紫外線消毒設(shè)備驗(yàn)證要求如下。 1.1.1 過濾后的地表水和地下水 根據(jù)設(shè)備驗(yàn)證協(xié)議（見紫外線消毒驗(yàn)證協(xié)議）已驗(yàn)證過的反應(yīng)器，可不需要進(jìn)行額外的現(xiàn)場驗(yàn)證就能應(yīng)用于所有的已過濾的地表水和地下水。 1.1.2 未過濾

16、的地表水 為解決濁度和透光率的季節(jié)變化，用來消毒未過濾地表水的設(shè)備應(yīng)該根據(jù)紫外線消毒驗(yàn)證協(xié)議所述的協(xié)議，用特定的水源進(jìn)行驗(yàn)證。 基本原理 以任一特定微生物的滅活情況為依據(jù)，反應(yīng)器的性能主要取決于紫外線劑量分布和微生物固有的滅活動(dòng)力學(xué)（劑量響應(yīng)）。雖然劑量響應(yīng)可以通過平行光束儀和合適的微生物檢測結(jié)果來進(jìn)行評估，但是對紫外線劑量分布的特征和數(shù)量化并沒有很好的確定。雖然可用數(shù)值方法預(yù)測紫外線劑量的分布，但是這種方法既不規(guī)范也沒有在實(shí)踐中得到廣泛的應(yīng)用。因此，本指南采用生物劑量驗(yàn)證的方法來檢測和評價(jià)反應(yīng)器的性能。 確定紫外線劑量包括在受控條件下測量受試微生物的紫外線滅活率。在驗(yàn)證紫外線設(shè)備的性能時(shí)推薦

17、使用MS-2噬菌體。選擇MS-2噬菌體具有很多優(yōu)點(diǎn)： （1）對紫外線的抵抗力高； （2）消毒所有劑量范圍內(nèi)滅活動(dòng)力學(xué)接近一級反應(yīng)； （3）培養(yǎng)和計(jì)數(shù)容易； （4）驗(yàn)證結(jié)果具有穩(wěn)定性和可重復(fù)性； （5）對人體無害； （6）無光復(fù)活能力。 為統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，紫外線有效劑量應(yīng)定義為，在一個(gè)連續(xù)進(jìn)水的反應(yīng)器中達(dá)到與一個(gè)采用低壓、無臭氧產(chǎn)生的汞燈進(jìn)行平行光驗(yàn)證的相同的MS-2噬菌體滅活率時(shí)平行光束儀的紫外線劑量（詳見紫外線消毒驗(yàn)證協(xié)議）。 對于過濾后地表水和地下水，顆粒物對紫外線消毒的影響非常小。對于這些水源，根據(jù)第3章的協(xié)議驗(yàn)證的紫外線設(shè)備，其紫外線有效劑量可用于紫外線消毒系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。 未過濾的地表水中的顆

18、粒物和透光率的變化能夠不同程度地屏蔽紫外線，減少其對微生物的傷害。對于這些水源，推薦進(jìn)行現(xiàn)場設(shè)備驗(yàn)證來估計(jì)水質(zhì)變化帶來的影響。 1.1.3 設(shè)計(jì)條件 紫外線在峰值流量和最小紫外線穿透率條件下，用于飲用水的紫外線消毒系統(tǒng)的設(shè)計(jì)劑量基于下列條件設(shè)計(jì)。 （1）紫外線燈管（在運(yùn)行一段合適時(shí)間后）輸出為新燈管的50%，除非制造商根據(jù)工程報(bào)告中的燈管更換時(shí)間建立燈管老化因子。燈管老化因子根據(jù)紫外線消毒驗(yàn)證協(xié)議來驗(yàn)證。 （2）不考慮石英套管本身的穿透性能，對于人工清洗系統(tǒng)，80%的光可以穿透石英套管。 （3）不考慮石英套管本身對穿透率的影響，對于自動(dòng)機(jī)械或化學(xué)清洗系統(tǒng)，80%的光可以穿透石英套管，除非根據(jù)紫

19、外線消毒驗(yàn)證協(xié)議的協(xié)議確定更高的系數(shù)。清洗頻率參考生產(chǎn)商的建議。 （4）用于紫外線消毒系統(tǒng)設(shè)計(jì)的最低紫外線穿透率為基于至少12個(gè)月的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的5%分布下限點(diǎn)（在運(yùn)行期間相同間隔時(shí)間內(nèi)取樣，在取樣天至少取3個(gè)樣）。如果不能提供12個(gè)月的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，則可以采用最低紫外線穿透率為80%。紫外線穿透率在波長為254nm下測量。 （5）燈管的保存期是指用于更換的燈管的儲存時(shí)間，此儲存時(shí)間應(yīng)根據(jù)制造商的建議來定。 基本原理 基于燈管的測試數(shù)據(jù)，與在空氣中的測試結(jié)果相比，再生水的紫外線消毒系統(tǒng)的操作工況可加速燈管光強(qiáng)的降低。用于飲用水消毒的紫外線燈管的光強(qiáng)變化情況與再生水類似。低壓燈使用一年后的老化系數(shù)為0.

20、5。另外，儲存時(shí)間過長也會(huì)導(dǎo)致燈管輸出強(qiáng)度降低。所有的燈管系數(shù)都推薦使用此數(shù)值。除非按照紫外線消毒驗(yàn)證協(xié)議的協(xié)議規(guī)定可以提供其他的數(shù)值。對于多頻譜燈管，由于燈管使用時(shí)間和清潔程度對輸出強(qiáng)度的影響和不同波長的發(fā)射功率都不清楚，所以，除非能夠提供充分的數(shù)據(jù)，否則多頻譜燈管采用與單波長燈管同樣的老化系數(shù)。 1.2 反應(yīng)器設(shè)計(jì) 紫外線殺菌器實(shí)物拍攝 由于可以提供多種系統(tǒng)構(gòu)造（如明娶式、閉渠式和不同燈管安裝方向等），因此紫外線設(shè)備可以具有不同的規(guī)模、布局和備用要求。本節(jié)常用詞匯如下： 模塊 紫外線消毒系統(tǒng)的基本單元，由單個(gè)或多個(gè)紫外線燈管及配套其他電氣設(shè)備組成。 模塊組 由單個(gè)或多個(gè)模塊組成，某一給定的

21、反應(yīng)器的所有水流必須通過該模塊組。 反應(yīng)器 由單個(gè)或多個(gè)模塊組組成的獨(dú)立的體系，同時(shí)包括共同的故障模式（例如電源、冷卻系統(tǒng)和清洗系統(tǒng)等）。 多級反應(yīng)器 多個(gè)反應(yīng)器串聯(lián)組成，包括進(jìn)口、出口和水位控制裝置（可選）。 紫外線消毒系統(tǒng) 由多級反應(yīng)器加上輔助控制設(shè)備組成。 多級反應(yīng)器設(shè)計(jì)要考慮到渠道和進(jìn)出口條件，以便促進(jìn)受紫外線輻射區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生活塞流（最少的縱向混合、有效的橫向混合）。多級反應(yīng)器系統(tǒng)中應(yīng)該有可靠的流量分布，分布要與反應(yīng)器過濾能力成比例。進(jìn)水渠道應(yīng)該足夠長以使水流至第一個(gè)反應(yīng)器之前形成穩(wěn)定流，除非按紫外線消毒驗(yàn)證協(xié)議替換流速區(qū)域可以進(jìn)行測量和能夠提供滿意的運(yùn)行；出水渠道應(yīng)該確保最后一個(gè)反應(yīng)器

22、的水力學(xué)特性不受到任何出水水位控制裝置的反作用影響。不管個(gè)裝置的使用情況如何，1.3節(jié)中描述的備用設(shè)備和安全設(shè)施都必須整合在消毒設(shè)備的設(shè)計(jì)中。 1.2.1 水力限制 多級反應(yīng)器的進(jìn)出口設(shè)計(jì)由紫外線設(shè)備生產(chǎn)商負(fù)責(zé)，且用速率圖表示。速度分布的水力學(xué)測試必須包括在紫外線消毒系統(tǒng)性能驗(yàn)證協(xié)議內(nèi)。在驗(yàn)證后的紫外線設(shè)備的實(shí)際安裝中必須維持進(jìn)出口流速分布。如果進(jìn)出口狀況與驗(yàn)證后的系統(tǒng)相同，便不再需要速率圖。在任何情況下，多級反應(yīng)器都必須在與設(shè)備嚴(yán)整的相同速度范圍內(nèi)運(yùn)行。 在飲用水中應(yīng)用的紫外線消毒系統(tǒng)，不允許把小規(guī)模設(shè)備放大來用。只能使用根據(jù)紫外線消毒驗(yàn)證協(xié)議的實(shí)際反應(yīng)器。驗(yàn)證后反應(yīng)器模塊排列能在實(shí)際應(yīng)用中

23、使用。 在紫外線消毒系統(tǒng)的布置中，必須考慮下列水力學(xué)因素（基于設(shè)備的性能驗(yàn)證結(jié)果）： （1）第一個(gè)反應(yīng)器前所需渠道長度和狀況； （2）在水位控制設(shè)備或其他管路設(shè)施（如閥門和彎頭）和最后一個(gè)反應(yīng)器之間的出流長度； （3）多級紫外線反應(yīng)器的間距：除了滿足水力條件外，還必須留出維修通道； （4）可以使用任何反應(yīng)器原附部件來實(shí)現(xiàn)或提高設(shè)備的流體速率均一性； （5）需有清洗設(shè)備/機(jī)制的存在和運(yùn)行。 基本原理 基于現(xiàn)有的可以獲得的信息，紫外線照射區(qū)內(nèi)的水流過量的縱向混合導(dǎo)致某些部分照射不充分，類似的，不充分的橫向混合也可能導(dǎo)致同的情況出現(xiàn)。合理的進(jìn)口結(jié)構(gòu)和渠道設(shè)計(jì)可以保證多級反應(yīng)器的第一個(gè)反應(yīng)器中的流速均

24、勻。同樣，合理的出口和管道系統(tǒng)設(shè)計(jì)也能確保出口狀況不會(huì)對最后一個(gè)反應(yīng)器的水力狀態(tài)產(chǎn)生不利影響。一般都希望有均勻的流速分布，但是這并不能保證紫外線照射區(qū)域有良好的水力條件。當(dāng)進(jìn)出口條件不一致，例如幾何形狀、擴(kuò)散器或流體控制器的位置，需要測量流速分布。 1.2.2 多級反應(yīng)器布局的限制 紫外線消毒系統(tǒng)的多級反映器的數(shù)目必須考慮水力條件限制和系統(tǒng)的老化率。多級反應(yīng)器需要滿足從較低流量到峰值流量的條件范圍。多級反應(yīng)器的尺寸和布置要確保其流速在設(shè)備驗(yàn)證的流速范圍內(nèi)。關(guān)鍵的設(shè)計(jì)參數(shù)包括： 反應(yīng)器壁要與制造商的建議一致； 每個(gè)反應(yīng)器可單獨(dú)進(jìn)行維護(hù)； 紫外線反應(yīng)器中所有與水接觸部分的構(gòu)件和涂層都必須符合NSF

25、（國家衛(wèi)生基金會(huì)）61國際標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于飲用水系統(tǒng)部件的規(guī)定，主要是關(guān)于對人體健康的影響部分和其他相關(guān)條款，所有處于照射范圍內(nèi)的材料都必須防紫外線輻射； 用于套管清洗的化學(xué)物品都必須符合NSF60國際標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于飲用水處理用化合物的規(guī)定，主要是對人體健康影響； 反應(yīng)器的進(jìn)出口部分和反應(yīng)器之間的連接部分必須隔絕水和光（如加蓋），防止紫外線外泄和其他物質(zhì)進(jìn)入反應(yīng)器。 基本原理 當(dāng)出現(xiàn)極端流量（如最小流量和峰值流量）時(shí)，可能會(huì)超出單個(gè)反應(yīng)器允許的流量范圍，此情況可通過使用多級反應(yīng)器得到緩解。維修時(shí)可能會(huì)打破燈管，故多級反應(yīng)器中各個(gè)模塊能單獨(dú)拆卸有助于防止在維護(hù)時(shí)造成水污染。反應(yīng)器器壁的變化能產(chǎn)生低紫外線強(qiáng)

26、度區(qū)域，可能會(huì)造成部分水流未充分消毒。微生物的滋生會(huì)影響消毒效果，而混凝土渠道的襯里有助于防止微生物在渠道的裂縫里滋生。（多級）反應(yīng)器要密封或加蓋以防止藻類生長，以及保護(hù)操作人員的健康。 1.2.3 清洗系統(tǒng)限制 作為紫外線消毒系統(tǒng)的一部分，清洗系統(tǒng)必須有效處理對現(xiàn)場水質(zhì)產(chǎn)生影響的物質(zhì)（如鐵、鈣、鋁、錳等離子和其他無機(jī)物、有機(jī)物造成沉淀和污垢）。當(dāng)鐵、鈣、鋁、錳和鎂等離子有相對于飽和值的較高濃度時(shí)，建議進(jìn)行現(xiàn)場驗(yàn)證。所有的清洗裝置驗(yàn)證都應(yīng)在能包括商業(yè)清洗裝置的最小模塊內(nèi)進(jìn)行。 基本原理 紫外線消毒系統(tǒng)性能部分取決于清洗系統(tǒng)的性能。已發(fā)現(xiàn)鐵、鈣、鋁、錳和鎂等離子對清洗的效果和頻率有影響。當(dāng)發(fā)現(xiàn)這

27、些離子的濃度可能使石英套管結(jié)垢時(shí)，建議進(jìn)行現(xiàn)場驗(yàn)證。 1.3 可靠性設(shè)計(jì) 對消毒飲用水的紫外線設(shè)備的可靠性需要引起特別關(guān)注，具體包括：備用設(shè)備，水質(zhì)可靠性，運(yùn)行好維護(hù)，電力供應(yīng)的可靠性，電氣安全及振動(dòng)負(fù)荷設(shè)計(jì)。 1.3.1 備用設(shè)備 紫外線消毒系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)保證即使在最不利工況下（如流量較大、水質(zhì)很差）運(yùn)行，也能傳遞滿足設(shè)計(jì)要求的紫外線劑量，以殺滅通過反應(yīng)器的病菌。由于系統(tǒng)是連續(xù)進(jìn)水處理，因此至少需要提供一個(gè)備用的多級反應(yīng)器。如果紫外線消毒系統(tǒng)能脫離生產(chǎn)線，則可以使用一個(gè)多級反應(yīng)器。備用的紫外線消毒設(shè)備要確保對每個(gè)多級反應(yīng)器都提供一個(gè)完全備用的多級反應(yīng)器或一個(gè)額外的反應(yīng)器。備用的紫外線消毒設(shè)備應(yīng)至

28、少等于所需消毒峰值的紫外線消毒設(shè)備的20%。另外，所提供的備用設(shè)備結(jié)構(gòu)和標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)與上游過程的結(jié)構(gòu)和余量一致。 在故障或反應(yīng)器有問題時(shí)，紫外線消毒系統(tǒng)應(yīng)能提供所需的設(shè)計(jì)劑量。故障可能由于許多原因造成，如電力供應(yīng)、清洗機(jī)械、電氣元件的冷卻系統(tǒng)等造成的故障，但是也不僅僅限于這些情況。這部分除了描述備用設(shè)備的最低要求外，還要提供對整個(gè)紫外線系統(tǒng)故障的應(yīng)急方案。備用設(shè)備的準(zhǔn)備和結(jié)構(gòu)，以及在整個(gè)系統(tǒng)故障時(shí)的應(yīng)急方案，都需要在工程報(bào)告中敘述。 在多級反應(yīng)器故障時(shí)，紫外線系統(tǒng)應(yīng)自動(dòng)激活備用多級反應(yīng)器并分離有故障的多級反應(yīng)器。 基本原理 在任何處理過程中都會(huì)有系統(tǒng)元件故障。紫外線消毒設(shè)備必須在任何元件發(fā)生故障時(shí)都

29、能保障消毒出水的質(zhì)量。因?yàn)槭沁B續(xù)進(jìn)水處理，在維護(hù)、維修或一個(gè)在線反應(yīng)器發(fā)生故障時(shí)，至少需要一個(gè)備用的多級反應(yīng)器來隔離此故障反應(yīng)器組。 1.3.2 進(jìn)水水質(zhì)可靠性 當(dāng)水質(zhì)變化或上游處理工藝出水不滿足紫外線消毒進(jìn)水要求時(shí)(如濁度過高，穿透率過低等)，應(yīng)執(zhí)行工程報(bào)告中的應(yīng)急方案。 基本原理 進(jìn)水水質(zhì)太差會(huì)導(dǎo)致出水不能符合消毒要求。 1.3.3 操作和維護(hù) 紫外線消毒系統(tǒng)的操作和維護(hù)程序應(yīng)包含在工程報(bào)告中。操作人員應(yīng)該接受有關(guān)紫外線消毒系統(tǒng)操作方面的特別培訓(xùn)。 使用汞蒸氣燈管的紫外線消毒系統(tǒng)涉及燈管的破碎和由此引起的汞進(jìn)入 水體等問題。在維護(hù)和維修時(shí)，多級反應(yīng)器必須與水分離。應(yīng)急方案應(yīng)作為 工程報(bào)告的

30、一部分，來處理燈管破裂問題，并且在燈管破裂時(shí)執(zhí)行。 基本原理 可靠的運(yùn)行需要對人員進(jìn)行適當(dāng)?shù)呐嘤?xùn)，定期對設(shè)備進(jìn)行維護(hù)、更換和校 準(zhǔn)系統(tǒng)元件。特別要考慮到燈管里的汞會(huì)對公共健康和水生物產(chǎn)生危害。 1.3.4 電力供應(yīng)的可靠性 為確保連續(xù)的電力供應(yīng)，紫外線消毒系統(tǒng)必須提供一個(gè)備用電源和一個(gè)環(huán) 形的配電系統(tǒng)(如果電力供應(yīng)線中的一個(gè)有故障)。紫外線消毒系統(tǒng)相同類型的組件(如反應(yīng)器)必須分開使用兩個(gè)或多個(gè)電力分布面板或開關(guān)面板，以防止公用模板故障。 紫外線消毒系統(tǒng)設(shè)計(jì)必須說明采用的技術(shù)，特別需要考慮以下因素。 (1)短時(shí)電力中斷 如果紫外線消毒系統(tǒng)在短時(shí)電力中斷時(shí)不能迅速重 啟，則設(shè)計(jì)時(shí)要考慮增加一個(gè)不

31、問斷電力供應(yīng)系統(tǒng)(UPS)。如果不能提供 UPS設(shè)備，則要提供一個(gè)應(yīng)急方案。 (2)環(huán)境溫度 設(shè)備設(shè)計(jì)必須考慮鎮(zhèn)流器冷卻和其他電氣元件造成的環(huán)境 溫度的影響。 (3)系統(tǒng)和聲設(shè)備必須指明紫外線電力供應(yīng)和其他電氣系統(tǒng)產(chǎn)生的電氣 和聲的影響。 基本原理 因?yàn)樽贤饩€消毒系統(tǒng)在沒有電力供應(yīng)時(shí)不能運(yùn)行，可靠的電力供應(yīng)和后備 電力是連續(xù)消毒的基本保障(除非污水處理廠有其他可靠的消毒方法可供選 擇)。使用多個(gè)面板或開關(guān)可以使部分系統(tǒng)一直處于工作狀態(tài)，即使其中一個(gè)電力分布面板或開關(guān)出現(xiàn)故障時(shí)也如此。 1.3.5 電氣安全設(shè)計(jì) 所有紫外線消毒系統(tǒng)都應(yīng)提供接地故障中斷線路(GFI)。 基本原理 GFI線路能夠在燈

32、管破裂或者其他導(dǎo)致水流帶電的事故發(fā)生時(shí)降低對操作人員的危害。 1.3.6 抗震設(shè)計(jì) 紫外線消毒設(shè)施(如建筑物、構(gòu)筑物和管道等)應(yīng)根據(jù)設(shè)備使用地區(qū)的抗震要求來進(jìn)行設(shè)計(jì)。用來更換的儲存設(shè)備也應(yīng)采用同樣的抗震設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。 基本原理 對于紫外線消毒系統(tǒng)來說，抗震設(shè)計(jì)相當(dāng)重要，因?yàn)橄到y(tǒng)中使用了很多易碎組件(特別是燈管和石英套管)。紫外線消毒系統(tǒng)的抗震安全設(shè)計(jì)至少應(yīng)與消毒前的其他水處理設(shè)備的設(shè)計(jì)要求相同。這個(gè)規(guī)定將確保任何時(shí)候處理廠都能生產(chǎn)水，紫外線消毒系統(tǒng)任何時(shí)候都能提供充分的消毒。 1.4 監(jiān)測和報(bào)警設(shè)計(jì) 對運(yùn)行參數(shù)的連續(xù)監(jiān)測是非常重要的，它可確保紫外線消毒系統(tǒng)能提供充分的消毒。連續(xù)的監(jiān)測來調(diào)整紫外線運(yùn)

33、行劑量，紫外線消毒系統(tǒng)的元件的連續(xù)監(jiān)測，以及對在線監(jiān)測設(shè)備進(jìn)行適當(dāng)?shù)男?zhǔn)都是保持消毒系統(tǒng)效果的關(guān)鍵。 1.4.1 連續(xù)監(jiān)測 下列參數(shù)必須連續(xù)監(jiān)測： (1)流量； (2)紫外線強(qiáng)度； (3)紫外線穿透率； (4)濁度； (5)紫外線運(yùn)行劑量。 1.4.2 紫外線消毒系統(tǒng) 應(yīng)對下列紫外線消毒系統(tǒng)元件進(jìn)行監(jiān)測： (1)每個(gè)紫外線反應(yīng)器的狀態(tài)，開關(guān)； (2)每根紫外線燈管的狀態(tài)，開關(guān)； (3)至少每個(gè)反應(yīng)器要有一個(gè)紫外線強(qiáng)度探頭，且至少每5kW功率有一個(gè)，不超過兩根燈管共用一個(gè)探頭； (4)燈管的壽命(以小時(shí)表示)； (5)反應(yīng)器開關(guān)的累積數(shù)目； (6)紫外線消毒系統(tǒng)累積功率消耗； (7)反應(yīng)器的電壓

34、設(shè)置(具有可變輸出的系統(tǒng))； (8)多級反應(yīng)器的液位控制(對所有具有自由液面的消毒系統(tǒng)和暴露在空氣中的系統(tǒng)裝置而言)； (9)接地故障中斷線路(GFI)。 1.4.3 監(jiān)測設(shè)備的驗(yàn)證和校準(zhǔn) 紫外線強(qiáng)度探頭應(yīng)該參照第3章所規(guī)定的協(xié)議進(jìn)行驗(yàn)證，至少每個(gè)月進(jìn)行一次(必要時(shí)需進(jìn)行校準(zhǔn))。在線紫外線強(qiáng)度探頭和校準(zhǔn)參照的探頭必須安裝在反應(yīng)器的同一位置，以用于探頭的性能驗(yàn)證。根據(jù)生產(chǎn)商的建議來進(jìn)行濁度和紫外線穿透率監(jiān)測設(shè)備的校準(zhǔn)。另外，應(yīng)每周對在實(shí)驗(yàn)室取樣的紫外線穿透率進(jìn)行驗(yàn)證以保證在線紫外線穿透率的控制設(shè)備的準(zhǔn)確性。 基本原理 確定紫外線運(yùn)行劑量時(shí)需要流量、紫外線穿透率和紫外線強(qiáng)度的監(jiān)測數(shù)據(jù)。紫外線運(yùn)行劑

35、量連續(xù)監(jiān)測和連續(xù)余氯監(jiān)測一致，在技術(shù)上是可行的。建立紫外線運(yùn)行劑量的程序包括在工程報(bào)告中(17節(jié))。濁度和紫外線穿透率監(jiān)測數(shù)據(jù)用來反應(yīng)紫外線進(jìn)水水質(zhì)的惡化。必須嚴(yán)格控制反應(yīng)器的液位，防止液位過高，超過預(yù)設(shè)的最大值造成消毒不充分，同時(shí)也要防止液位過低，燈管露出水面沒有起到消毒作用。紫外線消毒系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)需在線監(jiān)測每個(gè)反應(yīng)器和每根燈管的狀態(tài)。紫外線劑量和燈管壽命用于決定燈管清洗和更換的周期。接地故障中斷線路(GFI)可能由包括燈管破裂等多重因素造成。 1.4.4 報(bào)警 為了保護(hù)公眾的健康，紫外線消毒系統(tǒng)應(yīng)該包括高優(yōu)先度和低優(yōu)先度報(bào)警裝置。如果不注意這些，高優(yōu)先度警報(bào)可能會(huì)危及消毒系統(tǒng)的運(yùn)行。雖然低優(yōu)

36、先度警報(bào)不會(huì)危及系統(tǒng)的運(yùn)行，但是在高優(yōu)先度報(bào)警事件發(fā)生前必須通過低優(yōu)先度報(bào)警采取正確的處理措施。報(bào)警設(shè)置值隨著不同的功能而不同。設(shè)置報(bào)警值時(shí)應(yīng)該基于報(bào)警后續(xù)措施和后果的嚴(yán)重性而設(shè)置相應(yīng)的響應(yīng)時(shí)間。警報(bào)的設(shè)置應(yīng)該在工程報(bào)告中特別提出。至少以下高優(yōu)先度和低優(yōu)先度報(bào)警是必要的。 1.4.4.1 高優(yōu)先級報(bào)警 （1）相鄰燈管故障兩個(gè)或兩個(gè)以上燈管出現(xiàn)故障時(shí)； （2）多個(gè)燈管故障一個(gè)反應(yīng)器中5%以上的燈管發(fā)生故障時(shí)； （3）紫外線強(qiáng)度過低紫外線強(qiáng)度探頭反映的讀數(shù)低至預(yù)先設(shè)定值時(shí)； （4）紫外線穿透率過低紫外線強(qiáng)度低至預(yù)先設(shè)定值； （5）紫外線運(yùn)行劑量過低紫外線運(yùn)行劑量低至設(shè)定值時(shí)； （6）濁度過高進(jìn)水濁

37、度超過了預(yù)先設(shè)定值時(shí)； （7）高水位紫外線多級反應(yīng)器的水位超過預(yù)先設(shè)定值（對于明渠式的紫外線消毒系統(tǒng)）； （8）低水位當(dāng)反應(yīng)器或多級反應(yīng)器的水位低于預(yù)先設(shè)定值； （9）接地故障中斷線路（GFI）。 基本原理 紫外線運(yùn)行劑量過低、紫外線強(qiáng)度過低、濁度過高將激活預(yù)先設(shè)置的意外事件報(bào)警。不考慮引起事故的原因，對于其他的高優(yōu)先度警報(bào)，運(yùn)行劑量的提高可通過激活備用反應(yīng)器或反應(yīng)器組等操作來進(jìn)行（例如消毒系統(tǒng)受到危害時(shí)）。 1.4.4.2低優(yōu)先級報(bào)警 （1）單個(gè)燈管故障（如果一個(gè)單獨(dú)的燈管低于一個(gè)反應(yīng)器中總燈管數(shù)的5%）該燈管位置用反應(yīng)器和燈管次序來表示； （2）低紫外線強(qiáng)度當(dāng)紫外線強(qiáng)度探頭讀數(shù)低于預(yù)先設(shè)定

38、值時(shí)； （3）低紫外線運(yùn)行劑量當(dāng)紫外線運(yùn)行劑量低于預(yù)先設(shè)定值時(shí)； （4）低紫外線穿透率當(dāng)進(jìn)水紫外線穿透率低于預(yù)先設(shè)定值時(shí)； （5）高濁度當(dāng)進(jìn)水濁度超過預(yù)先設(shè)定值時(shí)。 基本原理 對于低紫外線運(yùn)行劑量和低紫外線強(qiáng)度報(bào)警，通過自動(dòng)減少流量，增加燈管輸出或激活反應(yīng)器或多級反應(yīng)器來增加紫外線劑量。操作人員需要調(diào)查和記錄報(bào)警發(fā)生的原因。其他低優(yōu)先級報(bào)警，需要操作人員去調(diào)查原因。在調(diào)查或維修時(shí)，操作人員可適當(dāng)激活備用反應(yīng)器或多級反應(yīng)器。 應(yīng)自動(dòng)記錄所有的高優(yōu)先級和低優(yōu)先級報(bào)警。 1.4.5 報(bào)警記錄 應(yīng)自動(dòng)記錄所有的高優(yōu)先級和低優(yōu)先級報(bào)警。 1.5 現(xiàn)場試運(yùn)行測試 進(jìn)行消毒之前應(yīng)該進(jìn)行下列各項(xiàng)條款的檢測：

39、(1)電氣元件； (2)水位； (3)反應(yīng)器組之間的水流分配； (4)控制和報(bào)警裝置； (5)設(shè)備的校準(zhǔn)。 應(yīng)該提供現(xiàn)場試運(yùn)行測試的報(bào)告文件和測試結(jié)果的細(xì)節(jié)，以便用戶和專家查看。 基本原理 現(xiàn)場試運(yùn)行測試對于確保消毒系統(tǒng)的符合設(shè)計(jì)要求和正常運(yùn)行非常關(guān)鍵。 1.6 性能監(jiān)測 紫外線消毒系統(tǒng)的性能監(jiān)測包括微生物取樣和14節(jié)描述的連續(xù)在線監(jiān)測。 1.6.1微生物取樣 微生物類型和取樣頻率應(yīng)根據(jù)法規(guī)部門的要求來執(zhí)行。 基本原理 用于性能驗(yàn)證的微生物取樣程序應(yīng)該和法規(guī)部門規(guī)定的要求一致。 1.6.2 紫外線運(yùn)行劑量監(jiān)測 紫外線消毒系統(tǒng)傳遞的紫外線運(yùn)行劑量應(yīng)該按照14節(jié)的要求進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測。 基本原理 紫外

40、線運(yùn)行劑量的連續(xù)測定應(yīng)與其他相關(guān)數(shù)據(jù)連續(xù)監(jiān)測與氯氣消毒系統(tǒng)中的余氯監(jiān)測類似。在維持紫外線設(shè)計(jì)劑量時(shí)，紫外線運(yùn)行消毒劑量能更有效地發(fā)揮紫外線消毒系統(tǒng)的性能。和余氯監(jiān)測一樣，應(yīng)該注意紫外線運(yùn)行劑量并不是反應(yīng)器性能特性的決定性參數(shù)。 1.7 工程報(bào)告 對于沒有提交工程報(bào)告的水處理設(shè)備，應(yīng)該由注冊工程師提供一份完整的工程報(bào)告，并在紫外線消毒系統(tǒng)使用前交給相應(yīng)的法規(guī)部門。 對于提供給權(quán)威機(jī)構(gòu)技術(shù)報(bào)告并被采納的以及利用紫外線消毒的現(xiàn)存水處理設(shè)備，需要提供下列報(bào)告。 （1）如果自上次提交工程報(bào)告后，在水處理過程中水質(zhì)發(fā)生改變(如原水或處理后水的水質(zhì)發(fā)生變化，處理工藝改變，水廠監(jiān)測、運(yùn)行或維護(hù)程序發(fā)生改變)，那么必須提供一份完整而及時(shí)的工程報(bào)告。在僅需提供消毒系統(tǒng)簡化報(bào)告的地方是否還需提交完整及時(shí)的報(bào)告由相關(guān)的管理機(jī)