提要　紫外线消毒在医院及小型给水系统中有较多的应用,但在城市污水处理中鲜有采用。近年来,随着成本的下降及对氯和氯衍生物的控制,紫外线消毒技术在国外迅速发展,国内也有了采用紫外线消毒处理城市污水的实例。介绍了紫外线消毒技术及其实际运用情况。

消毒是水处理中的重要工序,《室外给水设计规范》GBJ13-86（1997年版）中规定:“生活饮用水必须消毒”。《室外排水设计规范》 虽没有明确规定,但在2000年6月5日由建设部、国家、联合发出的“关于印发《城市污水处理及污染防治技术政策》的通知（建城[2000]124号）”中规定“为保证公共卫生安全,防治传染性疾病传播,城市污水处理设施应设置消毒设施”。因此污水处理出水的消毒不再是可有可无的了。由于污水中含有大量细菌及病毒,污水处理厂应把好后一道关,尽可能杀灭致病菌。

1　消毒技术及发展

通常消毒方法可分为物理法和化学法。物理法包括加热、紫外线、γ或X射线照射、分子筛等;化学法主要采用强氧化剂如氯气、二氧化氯、臭氧、、氯胺、次氯酸等化学药剂。长期以来,由于化学法具有容易实现、成本低的优点,所以使用较多,而液氯作为廉价的消毒剂有着广泛的应用。

从理论上分析,消毒剂消毒能力的大小取决于单位摩尔物质得电子的能力。因此消毒能力依次为:O3>ClO2>ClO->Cl2>氯胺>KMnO4从实际使用成本分析由高到低为:KMnO4>ClO->O3>ClO2>氯胺>Cl2。

在上述消毒剂中KMnO4消毒能力差、价格高,工程中很少单独使用;O3,Cl2及ClO-都可以氧化有机物,但ClO2对氨氮无氧化作用。虽然液氯使用多,但氯气是一种具有强烈刺激性的有毒气体,在运输和使用过程中易发生泄漏和爆炸。由于氯氧化性强,易与水中有机物发生反应,对消毒产生干扰,另外其反应产物卤代烃、氯仿、、多氯联苯等物质对人畜有毒害,许多还是致癌、致畸、致突变的“三致”物质。现在上许多国家和地方政府已限制氯及其衍生物的使用。我国一些地方的环保部门和劳动保护部门也对液氯的使用进行了控制,在目前尚无更经济实用的方法推出前,许多污水厂出水都没有正常的消毒,为此国内二氧化氯消毒技术迅速发展。二氧化氯使用时要现场制备,而且仅有20%二氧化氯在消毒过程中有效。另外,二氧化氯发生器规模较小,如何运用于加氯量较大的污水处理厂成为一个问题。基于上述原因,紫外线消毒技术在污水处理领域开始崭露头角。

紫外线技术早在1900年便已存在,但现在的紫外线技术与过去已是不相同了。据统计,过去很少有紫外线消毒运用于污水处理的实例,但到了1995年紫外线消毒技术在美国污水处理中的应用已达5%,并呈逐年上升趋势。近来,由于采用紫外线消毒具有不需投加任何化学药剂,不改变水的成分和结构,消毒时间短,杀菌范围宽效果好的优点,上一些对细菌排放有严格要求的地区,大多采用了紫外线消毒。