污水處理廠尾水紫外線消毒技術(shù)的應(yīng)用

污水處理廠尾水紫外線消毒技術(shù)的應(yīng)用肖衛(wèi)星全國(guó)紫外線國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)委員呂東明加拿大TROJAN公司吳旭升深圳海川環(huán)境科技摘要紫外線污水消毒技術(shù)在國(guó)外特別是歐洲和北美地區(qū)經(jīng)過近30多年的開展已經(jīng)成為成熟、可靠、投資效益高的綠色環(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(yīng)用，成為污水處理領(lǐng)域中取代傳統(tǒng)加氯消毒的主流技術(shù)和工藝。在國(guó)內(nèi)污水處理廠尾水消毒中也得到了廣泛的應(yīng)用，為了進(jìn)一步的引導(dǎo)引導(dǎo)紫外線消毒技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)在2005年專門公布了《城市給排水紫外線消毒設(shè)備》〔GB/T19837-2005〕國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)了紫外線消毒技術(shù)的運(yùn)用，本文結(jié)合筆者的一些實(shí)際經(jīng)驗(yàn)和研究，對(duì)紫外線消毒技術(shù)在污水處理廠中尾水消毒工藝中的應(yīng)用做闡述說明。關(guān)鍵詞紫外線消毒標(biāo)準(zhǔn)1、城市污水消毒的必要性為了保護(hù)人類的健康、生命以及水環(huán)境和水資源，世界許多國(guó)家和地區(qū)〔北美、歐盟、日本、韓國(guó)、臺(tái)灣等〕都要求對(duì)城市污水在排放前進(jìn)行消毒處理。污水消毒也是保護(hù)飲用水源的第一道防線。2002年11月，我國(guó)和許多國(guó)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廣泛的傳播和性頑強(qiáng)存活能力使人們意識(shí)到消毒的重要性，尤其是對(duì)接納病人排泄物的污水處理廠的尾水消毒成為防止疫情擴(kuò)散的重要防線。我國(guó)國(guó)家環(huán)境保護(hù)總局和國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局于2002年12月24日公布的《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》GB18918-2002中首次將微生物指標(biāo)列為根本控制指標(biāo)，要求城市污水必須進(jìn)行消毒處理，從而使污水處理的病理指標(biāo)與國(guó)際接軌。許多國(guó)家和地區(qū)在對(duì)城市污水要求消毒的同時(shí),也制定了相應(yīng)的消毒指標(biāo)，相應(yīng)的排放標(biāo)準(zhǔn)〔局部國(guó)家和地區(qū)尾水消毒指標(biāo)見表1〕，我國(guó)的《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》〔GB18918-2002〕將糞大腸菌列為根本污染物控制指標(biāo)。該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定執(zhí)行二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)和一級(jí)B類標(biāo)準(zhǔn)的污水處理廠排放要求是糞大腸菌群不超過10000個(gè)/L，執(zhí)行一級(jí)A類標(biāo)準(zhǔn)的污水處理廠排放要求為不超過1000個(gè)/L。表1局部國(guó)家和地區(qū)尾水消毒指標(biāo)國(guó)家或地區(qū)糞大腸菌群數(shù)標(biāo)準(zhǔn)美國(guó)國(guó)家環(huán)保局〔EPA〕200個(gè)/100ml二級(jí)生化處理后的出水美國(guó)加州加利福尼亞第22號(hào)條例總大腸菌群數(shù)2.2個(gè)/100ml非限制性使用的回用水歐盟2000個(gè)/100ml浴場(chǎng)水指導(dǎo)準(zhǔn)那么(BathingWaterDirectives)日本指針大腸桿菌數(shù)3000個(gè)/ml中國(guó)GB18918-200210000個(gè)/l二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)1000個(gè)/l一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)A類10000個(gè)/l一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)B類中國(guó)GB8978-19965000個(gè)/l醫(yī)院、獸醫(yī)院及醫(yī)療機(jī)構(gòu)含病原體污水三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)1000個(gè)/l醫(yī)院、獸醫(yī)院及醫(yī)療機(jī)構(gòu)含病原體污水二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)500個(gè)/l醫(yī)院、獸醫(yī)院及醫(yī)療機(jī)構(gòu)含病原體污水一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)1000個(gè)/l傳染病、結(jié)合病醫(yī)院三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)500個(gè)/l傳染病、結(jié)合病醫(yī)院二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)100個(gè)/l傳染病、結(jié)合病醫(yī)院一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)上海市地方標(biāo)準(zhǔn)DB31/199-19973000個(gè)/l黃浦江上游水源保護(hù)區(qū)10000個(gè)/l黃浦江上游準(zhǔn)水源保護(hù)區(qū)中國(guó)再生水用作冷卻水的水質(zhì)控制標(biāo)準(zhǔn)2000個(gè)/lGB50335-2002中國(guó)城鎮(zhèn)雜用水水質(zhì)控制標(biāo)準(zhǔn)總大腸菌群數(shù)3個(gè)GB50335-2002中國(guó)景觀環(huán)境用水的再生水水質(zhì)控制標(biāo)準(zhǔn)GB50335-200210000個(gè)/l欣賞性景觀環(huán)境用水河道、湖泊類2000個(gè)/l欣賞性景觀環(huán)境用水水景類500個(gè)/l娛樂性景觀環(huán)境用水河道、湖泊類不得檢出娛樂性景觀環(huán)境用水水景類2、城市污水處理廠尾水不同消毒方法的比擬給排水消毒方法可分為兩大類，即化學(xué)消毒方法，如：加氯消毒和臭氧消毒；和物理消毒方法，如：紫外線消毒。目前，國(guó)內(nèi)污水處理廠尾水消毒主要有四種消毒方法，分別是氯氣、二氧化氯、臭氧、紫外線，他們各有優(yōu)缺點(diǎn)，各自有著不同的應(yīng)用領(lǐng)域。整理見表2表2不同消毒工藝的比擬方法優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)應(yīng)用領(lǐng)域氯氣〔Cl2〕傳統(tǒng)技術(shù)，比擬成熟純?cè)O(shè)備投資本錢相對(duì)低具有余氯持續(xù)消毒作用對(duì)賈第蟲、隱孢子蟲無效會(huì)產(chǎn)生消毒副產(chǎn)物〔THMs〕具致癌，致畸毒害作用氯氣危險(xiǎn)，不宜儲(chǔ)運(yùn)自來水和污水中傳統(tǒng)的消毒方式二氧化氯〔Cl02〕投放簡(jiǎn)單、方便副產(chǎn)物較少，不受pH影響運(yùn)行本錢高不適合大水廠應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)制備，存在平安隱患對(duì)小規(guī)模工程具有一定的針對(duì)性，如醫(yī)院污水處理臭氧〔O3〕有強(qiáng)氧化能力除臭、脫色、除鐵、錳等消毒投資較大，運(yùn)行本錢高，產(chǎn)生臭化副產(chǎn)物一些自來水廠深度處理和一些工業(yè)用水紫外線〔UV〕不產(chǎn)生任何消毒副產(chǎn)物，對(duì)賈第蟲、隱孢子蟲效果好，具廣譜性殺菌能力;操作平安簡(jiǎn)易/運(yùn)行本錢低對(duì)水體的懸浮物、色度等影響UVT的因素比擬敏感無后續(xù)殺菌作用大型市政給排水工程和工業(yè)用水〔如半導(dǎo)體、食品行業(yè)等〕紫外線污水消毒技術(shù)的研究3．1紫外線消毒的原理紫外線一般被分為三個(gè)不同波段：紫外C(200～280nm)、紫外B(280～315nm)和紫外A(315～400nm)，其中紫外C(UVC)的殺菌效果最好。紫外線殺菌與化學(xué)消毒劑殺菌不同，它不是通過得失電子的氧化復(fù)原反響進(jìn)行，而是通過由紫外光子輻射導(dǎo)致的光化學(xué)反響來進(jìn)行。紫外燈在260nm附近殺菌效率最高，目前生產(chǎn)的紫外燈的最大紫外輸出功率在波長(zhǎng)為253.7nm處，該波長(zhǎng)在世界頂級(jí)紫外燈中已占紫外能量的90%、總能量的30%以上，由于高強(qiáng)度、高效率的紫外C的存在，紫外技術(shù)克服了以往殺菌效率低、消毒水量小、本錢高的缺點(diǎn)，已在水消毒領(lǐng)域具有相當(dāng)?shù)母?jìng)爭(zhēng)力。紫外線消毒是一種物理消毒方法，紫外線消毒并不是殺死微生物，而是去掉其繁殖能力進(jìn)行滅活。紫外線消毒的原理主要是用紫外光摧毀微生物的遺傳物質(zhì)——核酸(DNA或RNA)，使其不能分裂復(fù)制。除此之外，紫外線還可引起微生物其他結(jié)構(gòu)的破壞。微生物在人體內(nèi)不能復(fù)制繁殖，就會(huì)自然死亡或被人體免疫功能消滅，從而不會(huì)對(duì)人體造成危害。紫外線是波長(zhǎng)在200–400nm的電磁波，它又分為4個(gè)波段(見圖1)，其中具有殺菌消毒功能的紫外波段為200–300nm，即紫外C和紫外B中的局部。通常人們較關(guān)注微生物對(duì)紫外線的吸收頻譜，認(rèn)為253.7nm是紫外消毒的最正確波段并把紫外消毒技術(shù)稱為紫外C消毒，確切來說是不全面的，因?yàn)闊o視了微生物對(duì)紫外線的反響頻譜。圖1.紫外消毒波段100nm200nm100nm200nm280nm315nm400nm消毒波段*200nm253.7nm300nm真空紫外線UVCUVBUVA宇宙光伽馬線X射線紫外線可見光紅外線微波無線電波波長(zhǎng)波長(zhǎng)(nm)相對(duì)單位大腸菌滅活核酸吸收?qǐng)D2.核酸的紫外吸收頻譜與大腸菌消毒頻譜隱孢子蟲MS2濕疣病毒隱孢子蟲MS2濕疣病毒相對(duì)于254nm反響波長(zhǎng)(nm)圖3.核酸和微生物對(duì)紫外的反響頻譜紫外線對(duì)核酸/微生物的破壞取決于核酸/微生物對(duì)紫外線的吸收和反響，如果只有吸收，沒有反響，那么該波長(zhǎng)的紫外線也不會(huì)具有滅活作用。吸收+反響決定了核酸或某種微生物對(duì)某一波段紫外光的響應(yīng)或敏感性、即紫外光對(duì)其產(chǎn)生滅活的能力。圖2和圖3分別為核酸及一些微生物對(duì)紫外線的吸收頻譜和反響頻譜，可以看到微生物對(duì)紫外照射的響應(yīng)和核酸對(duì)紫外的響應(yīng)有很強(qiáng)的相關(guān)性。由圖可以看出核酸對(duì)紫外線的吸收大致在260–265nm左右存在一個(gè)峰值，而對(duì)紫外線的反響那么是在260–269nm左右有一個(gè)峰值。而某些微生物如：MS2噬菌體、濕疣病毒、mosaic煙草病毒和reo病毒等的最大紫外反響波長(zhǎng)那么在230nm以下[9][10][11][12]。因此假設(shè)認(rèn)為能發(fā)出253.7nm波長(zhǎng)單頻譜輸出的低壓紫外汞燈消毒效果優(yōu)于多頻譜輸出的中壓紫外燈，是不符合實(shí)際的。對(duì)很多微生物并不存在唯一的最正確紫外消毒波長(zhǎng)。大量的研究和實(shí)際運(yùn)行結(jié)果說明單頻譜輸出的低壓紫外燈和多頻譜輸出的中壓紫外燈在照射到微生物上的紫外劑量相同的條件下，其消毒效果是相同的[1][13][14][15][16]。對(duì)某一特定微生物來說，接受到的紫外劑量是決定其滅活程度的唯一因素。3．2．紫外劑量及劑量響應(yīng)曲線微生物所接收到的紫外照射劑量決定了其滅活的程度,不同的微生物種類對(duì)相同紫外劑量的響應(yīng)是不同的。微生物在消毒器中通過時(shí)接收到的紫外劑量定義為: (1)式中Dose為劑量〔常用單位：mWs/cm2〕；I為微生物在其運(yùn)動(dòng)軌跡上某一點(diǎn)接收到的紫外照射光強(qiáng)〔常用單位：mW/cm2〕；T為曝光時(shí)間或滯留時(shí)間。在實(shí)際的紫外消毒器或系統(tǒng)中由于光強(qiáng)在空間的不均勻分布、流體動(dòng)力學(xué)的限制且微生物在消毒器中滯留時(shí)間很短〔一般1到10秒左右〕，每個(gè)微生物個(gè)體接收到的紫外劑量是不同的，即消毒器是非理想的。如果假設(shè)消毒器為理想消毒器，即所有微生物都接收到相同的紫外照射劑量，那么方程〔1〕可表示為 〔2〕其中和分別為消毒器內(nèi)平均光強(qiáng)和平均曝光時(shí)間。方程〔2〕類似于加氯消毒中的CT的計(jì)算。在微生物實(shí)驗(yàn)室中，一般用紫外平行光束儀來測(cè)量某種微生物對(duì)紫外照射的響應(yīng)特性，即其對(duì)紫外線消毒的敏感性。在特定光強(qiáng)下，通過控制曝光時(shí)間得到不同的紫外劑量，再測(cè)出相應(yīng)的存活的微生物含量，即可得到該微生物的紫外劑量響應(yīng)曲線，如圖4所示。由此方法所得劑量叫做平行光劑量，一般認(rèn)為此方法可完全排除流體動(dòng)力學(xué)影響，根據(jù)此方法得到的曲線完全反映了紫外線對(duì)微生物的純生化作用，故該紫外劑量也叫生化紫外劑量。此曲線是設(shè)計(jì)紫外消毒工藝的根本依據(jù)，一個(gè)紫外消毒系統(tǒng)在考慮其它各種因素及必要的平安系數(shù)后所能實(shí)現(xiàn)的有效紫外劑量不能小于由該曲線得出的對(duì)微生物到達(dá)某一程度消毒時(shí)所需要的生化劑量。紫外劑量(mWs/cm紫外劑量(mWs/cm2)指標(biāo)微生物含量N,(個(gè)/100ml)0圖4.微生物紫外劑量響曲線由圖4還可以看出，響應(yīng)曲線在劑量增加到一定范圍后逐漸持平、即存在極限，也就是說再加大消毒劑量也不能改善消毒效果。這主要和水質(zhì)條件尤其使總懸浮固體數(shù)TSS及固體顆粒尺寸有關(guān)。3．3．微生物受到紫外照射后的修復(fù)如果微生物沒有接受到足夠的紫外照射劑量，有些微生物可以修復(fù)其受到的損傷。大量的研究說明：病毒本身沒有修復(fù)能力，有些細(xì)菌具有修復(fù)能力，但受到的紫外照射劑量越高，其修復(fù)能力越低，只要?jiǎng)┝吭O(shè)計(jì)適當(dāng)，可完全去除或有效地抑制這些微生物的修復(fù)能力[1][17][18]。微生物的修復(fù)可分為光修復(fù)和黑暗修復(fù)，光修復(fù)需要可見光的存在，而且微生物在受到紫外線照射后到見到可見光之間的間隔時(shí)間越長(zhǎng)，微生物見到可見光后光修復(fù)的能力越低，如果時(shí)間間隔超過2小時(shí)以上，一些微生物會(huì)完全喪失光修復(fù)能力[6][7][19]，污水廠在設(shè)計(jì)時(shí)可利用這一特點(diǎn)通過增加消毒后污水不見光的時(shí)間來進(jìn)一步抑制微生物的修復(fù)。研究證明只要設(shè)計(jì)合理，微生物的修復(fù)在實(shí)際污水處理和回用水處理系統(tǒng)中并不重要[2][3][4]，另外污水本身的特性也被認(rèn)為不利于微生物受傷后的修復(fù)。有些研究還顯示中壓紫外燈發(fā)射的某些紫外波長(zhǎng)可能可以抑制或破壞微生物的修復(fù)能力。世界上使用紫外消毒工藝的3000多家污水處理廠的實(shí)際運(yùn)行說明微生物的修復(fù)并不是實(shí)際問題，現(xiàn)在這一問題在國(guó)外已不再是紫外污水消毒處理應(yīng)用中人們擔(dān)憂的問題。3．4．影響紫外消毒系統(tǒng)消毒性能的各種因素紫外穿透率(UVT)II0I1I0I2超純水 測(cè)試水樣紫外穿透率UVT=I1/I2圖5.水體紫外穿透率的測(cè)量圖5顯示了紫外穿透率的測(cè)量方法，以超純水或去離子水為參照水樣，其紫外穿透率為100%；一般測(cè)試時(shí)的水樣光程長(zhǎng)度為1厘米。測(cè)量結(jié)果可直接顯示為紫外穿透率或水體在253.4nm的吸光度a，紫外穿透率與吸光度的關(guān)系如下表示： 〔3〕其中：為吸收系數(shù)；d為光程長(zhǎng)度；為吸光度。TSS和顆粒尺寸分布影響當(dāng)懸浮物含量較高時(shí)，所需到達(dá)某一特定消毒指標(biāo)的紫外劑量也要提高；而對(duì)于一特定的懸浮物含量，存在一個(gè)相應(yīng)的消毒極限〔圖4〕，當(dāng)趨于消毒極限時(shí)，即使紫外劑量大幅度增加也很難再進(jìn)一步降低水體中微生物的含量。污水成分污水的成分很復(fù)雜，含有大量的有機(jī)物、無機(jī)物和微生物。其中很多成分，特別是來自一些工業(yè)廢水中的成分〔如：印染、紡織、屠宰等〕，會(huì)吸收紫外線從而降低水體的紫外穿透率。另外，上述很多雜質(zhì)會(huì)在燈管的石英套管外表結(jié)成靠純機(jī)械掛擦難以有效去除的污垢，降低燈管發(fā)射到水體中的紫外能量，從而影響系統(tǒng)的消毒性能。這些因素必須在紫外消毒系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)予以考慮。紫外消毒系統(tǒng)上游的處理工藝紫外消毒系統(tǒng)上游的處理工藝也會(huì)影響系統(tǒng)的消毒效果，例如：采用的處理程度，一級(jí)處理還是一級(jí)加強(qiáng)，采用絮凝、混凝劑的成分、二級(jí)生化處理選用的工藝等。這些影響一般很難得出理論公式計(jì)算，根本是靠大量經(jīng)驗(yàn)的積累。消毒系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)除了水質(zhì)參數(shù)外，紫外消毒系統(tǒng)自身也有很多因素會(huì)影響或決定其消毒性能，系統(tǒng)本身的影響因素主要如下：1〕消毒器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和劑量計(jì)算消毒器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是紫外消毒系統(tǒng)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵、即如何通過消毒器的流體動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)以及燈管的優(yōu)化布局等來提高消毒器利用紫外燈管發(fā)射出的殺菌紫外能量的效率，從而使其更接近于理想消毒器；同時(shí)盡可能減少水頭損失。通常用消毒器效率來判斷一個(gè)紫外消毒系統(tǒng)的優(yōu)劣，消毒器的效率表達(dá)如下： 〔4〕式中為消毒器的有效紫外劑量，為燈管發(fā)射出的紫外能量中被消毒器實(shí)際利用照射到微生物并被吸收的局部，一般通過在污水中用指標(biāo)微生物流過紫外消毒器做實(shí)際檢測(cè)得到，故而也稱之為消毒器的生物實(shí)驗(yàn)驗(yàn)定劑量，可由方程〔1〕表示；為消毒器的理論劑量，即如果消毒器為理想消毒器時(shí)的劑量，它實(shí)際是燈管發(fā)射出的紫外能量，可由方程〔2〕和點(diǎn)源累加法計(jì)算[8]得到。的計(jì)算已被編為商業(yè)軟件–UVDis，故而消毒器的理論劑量又叫做UVDis劑量。如果消毒器效率<1，說明消毒系統(tǒng)非理想消毒系統(tǒng)，消毒效果將無法保證。不同制造廠家的紫外消毒系統(tǒng)的效率有較大差異，低的小于50%，高的可達(dá)70%以上。因此紫外消毒系統(tǒng)中所用燈管數(shù)量不能取決于單根燈管的紫外輸出能量。2〕紫外燈管性能紫外燈管是紫外消毒系統(tǒng)的重要組件。其性能不僅僅是新燈管的殺菌紫外能的能量輸出、光電轉(zhuǎn)換效率還包括燈管的老化特性。新燈管的紫外輸出(單位：W)指的是一根新燈管在經(jīng)過100小時(shí)運(yùn)行磨合期時(shí)的紫外能輸出功率。燈管在使用過程中會(huì)逐漸老化，紫外能輸出會(huì)隨時(shí)間而衰減。燈管老化系數(shù)定義為燈管在壽命周期終點(diǎn)時(shí)的紫外輸出與新燈管紫外能輸出之比。在劑量計(jì)算時(shí)必須計(jì)入燈管老化系數(shù)，而不能單考慮廠家對(duì)紫外燈管的保證壽命，目前市場(chǎng)上大多數(shù)紫外燈管的老化系數(shù)在50%左右，個(gè)別廠家燈管的老化系數(shù)可達(dá)80%左右。NWRI紫外系統(tǒng)協(xié)議[5]規(guī)定紫外消毒系統(tǒng)燈管老化系數(shù)為0.5。3〕燈管外表結(jié)垢城市污水中的復(fù)雜成分會(huì)使燈管的石英外表結(jié)垢，影響系統(tǒng)的消毒性能。為了保證系統(tǒng)消毒性能不受結(jié)垢的影響，必須在系統(tǒng)劑量計(jì)算中計(jì)入燈管的結(jié)垢系數(shù)。結(jié)垢系數(shù)一般與燈管的清洗方式有關(guān)。NWRI紫外系統(tǒng)協(xié)議[5]規(guī)定紫外消毒系統(tǒng)與清洗方式相關(guān)的結(jié)垢系數(shù)為0.8。紫外線污水消毒技術(shù)的經(jīng)濟(jì)性研究2003年~2008年間，國(guó)內(nèi)陸續(xù)有近300家污水廠采用紫外線作為污水廠尾水消毒工藝，如深圳市濱河污水處理廠〔35.0萬m3/d〕、重慶北碚城市污水處理廠〔5萬m3/d〕、成都第一污水處理廠(30萬m3/d),廣東潮州第一污水廠〔10萬m3/d〕，上海白龍港污水處理廠〔160萬m3/d〕等等近近期3萬噸/天的污水工程紫外線消毒系統(tǒng)〔進(jìn)口設(shè)備〕加氯消毒系統(tǒng)〔進(jìn)口設(shè)備〕前期固定投資1消毒設(shè)備〔按近期考慮〕78萬元33萬元2配套土建〔按遠(yuǎn)期考慮〕1.1萬元110.00萬元2.1地上局部〔設(shè)備間〕無45.00萬元2.2地下局部〔消毒池〕1.1萬元65.00萬元3安裝費(fèi)用1.03.3合計(jì)80.2萬元146.3萬元噸水經(jīng)營(yíng)本錢〔不計(jì)折舊〕1系統(tǒng)運(yùn)行本錢0.0058元/噸0.0207元/噸1.1噸水電耗〔紫外線〕噸水氯氣消耗〔加氯〕0.0044元/噸0.018元/噸1.2噸水藥耗0.00002元/噸—1.3管理人員工資及福利0.0014元/噸0.0027元/噸2系統(tǒng)維護(hù)本錢0.0052元/噸0.0077元/噸2.1燈管更換費(fèi)用〔紫外線〕整套系統(tǒng)重置費(fèi)用〔加氯〕0.0044元/噸0.0072元/噸2.2大修理基金提存0.00054元/噸0.00034元/噸2.3檢修維護(hù)費(fèi)0.00027元/噸0.00017元/噸合計(jì)0.0110元/噸0.0284元/噸年經(jīng)營(yíng)總本錢10.04萬元25.915萬元對(duì)消毒系統(tǒng)進(jìn)行投資經(jīng)濟(jì)分析，主要從以下兩個(gè)方面考慮：一、投資本錢，二、經(jīng)營(yíng)本錢，而投資本錢又包括土建投資和設(shè)備投資。通過對(duì)紫外消毒系統(tǒng)與加氯消毒系統(tǒng)的計(jì)算與比擬，對(duì)二者進(jìn)行簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)分析。投資本錢分析由于加氯消毒較長(zhǎng)接觸時(shí)間〔約30分鐘—1.5小時(shí)〕需要較大的接觸池，另外考慮加氯間、氯庫(kù)等附屬構(gòu)筑物，因此土建投資巨大，大約占到總投資的70%以上，而且還未計(jì)入土地本錢。而紫外消毒由于殺菌時(shí)間很短〔約1—15秒〕，并且紫外線消毒設(shè)備全天候室外安裝運(yùn)行，不需專門構(gòu)筑物，因此所需土建很少，土建投資在整個(gè)投資中的比重大約只有幾十分之一；設(shè)備方面，紫外消毒系統(tǒng)由于設(shè)備的科學(xué)性、精密性和對(duì)材質(zhì)的高要求，設(shè)備投資要高于加氯設(shè)備。但從土建和設(shè)備的總投資來分析，紫外消毒系統(tǒng)要低于加氯消毒系統(tǒng)，因此單純從投資本錢來講，紫外消毒系統(tǒng)具有一定的優(yōu)勢(shì)。經(jīng)營(yíng)本錢〔不計(jì)折舊〕分析加氯消毒系統(tǒng)的經(jīng)營(yíng)本錢主要是氯氣消消耗用〔約占70%〕，其它還包括設(shè)備重置費(fèi)用、管理人員工資及福利、大修和日常維護(hù)費(fèi)用，另外考慮到氯氣的化學(xué)毒性，運(yùn)行費(fèi)用中還應(yīng)包含平安費(fèi)用及其它隱形費(fèi)用，而紫外消毒系統(tǒng)的經(jīng)營(yíng)費(fèi)用主要是電費(fèi)〔約占40%〕和燈管更換費(fèi)用〔約占40%〕，其它還有藥耗、管理人員工資及福利〔如配全自動(dòng)清洗系統(tǒng)那么不需要管理人員〕、大修和日常維護(hù)費(fèi)用，根據(jù)對(duì)分別運(yùn)行紫外和加氯消毒設(shè)施的污水廠情況了解，紫外消毒系統(tǒng)的單位經(jīng)營(yíng)本錢大約在1.2分/噸，加氯消毒系統(tǒng)的單位經(jīng)營(yíng)本錢那么約2~3分/噸，紫外消毒系統(tǒng)遠(yuǎn)低于加氯消毒系統(tǒng)，優(yōu)勢(shì)明顯，長(zhǎng)期運(yùn)行經(jīng)濟(jì)效益十分顯著。5 結(jié)束語(yǔ)紫外消毒技術(shù)為物理消毒方式，具廣譜性殺菌能力，無二次污染。經(jīng)過20多年的開展已經(jīng)成為比擬成熟可靠的高效環(huán)保型消毒技術(shù)，在國(guó)內(nèi)污水廠得到廣泛的運(yùn)用。，隨著《城市給排水紫外線消毒設(shè)備》〔GB/T19837-2005〕國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的出臺(tái)，紫外線消毒技術(shù)必將得到廣泛的推廣，紫外線消毒是通過紫外線的能量去掉微生物的繁殖能力而進(jìn)行滅活，因此，在設(shè)計(jì)一套紫外線消毒裝置時(shí)，必須了解污水成分、穿透率、TSS濃度，掌握關(guān)鍵技術(shù)，確定合理的紫外劑量和光照時(shí)間，減少投資，節(jié)約運(yùn)行本錢，取得良好的消毒效果。同時(shí)研究大型紫外線消毒設(shè)備及工程系統(tǒng)并應(yīng)用于中水回用、污水排放以及自來水等領(lǐng)域，將對(duì)提高我國(guó)的用水平安性具有重大意義。參考文獻(xiàn)：［1］JaggerJ.Introductiontoresearchinultra-violetphotobiology［M］.Englewood/CliffsNJ：Prentice-HallInc，1967.

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