紫外线消毒在水处理中的应用已很多,但在泳池循环水处理系统中应用国内尚无工程案例。由于游泳池水污染程度轻微,中压紫外线在其中的应用具有优势。本文主要结合国外一些紫外线在游泳池消毒中的应用案例,介绍紫外线消毒技术在泳池循环水处理系统中应用应注意的事项,强调了在泳池循环水处理系统中应采用中压紫外线消毒技术。
1、紫外线灯的分类紫外线光源是依靠水银放电灯管产生的。以汞在灯管内的压力来分,市场上的紫外线灯多为低压灯、低压高强灯和中压灯。
2、低压和中压紫外线的比较就杀菌强度而言,由于低压紫外线灯的光电转换率高于中压紫外线技术,在一些工业水处理中多采用低压紫外线技术。但对于游泳池水消毒,中压紫外线有其特殊的优势:
(1)低压紫外灯管在波长为253.7 nm处杀菌效率最高,但只是单一直线输出的单频谱;而中压外线灯波长范围宽广,对很多细菌都能杀灭,对于游泳池这种低负荷的轻微污染水体,足以满足杀菌效果。
(2)低压紫外线灯管对氯胺降解作用不明显;而中压高强紫外线灯管输出波长范围较宽(230~400 nm),含有降解氯胺所需要的245 nm、297 nm及340 nm的波长。通过光-氧化作用能有效促进氯胺和其他有机物的分解。
(3)有效改善游泳池水质的紫外线穿透率。穿透率是评估水质的标准之一,穿透率与浊度不完全相同,浊度仅是对水中悬浮物的表征,不代表水中的溶解物质;紫外线可以氧化水中的有机物,还可以破坏部分能导致水浑浊的物质的结构,与过滤工艺相结合可提高水质的穿透率。根据相关报道,中压紫外线可以将水质的穿透率从75%提高到至97%以上。
(4)温度对杀菌效果的影响。一般游泳池的水温是26~28℃或更高,高于一般消毒剂和消毒方式的作用评估温度(一般自来水和污水都比该温度低)。紫外线的发生量受温度影响的曲线见
可以看出,低压紫外线灯的发生效率受温度影响较大,而中压紫外线灯的发生效率基本不受温度影响。
一、中压紫外线技术的优点：
(1)强杀菌性。杀菌效率高、速度快,对常见的细菌、病毒的杀灭作用一般在几秒内即可完成。
(2)杀菌的广谱性高。对所有的细菌和病毒都能高效杀灭,能够灭活抗氯性微生物组织,如嗜肺军团菌、大肠杆菌、假单胞菌、隐孢子虫、阿米巴虫和细菌等,紫外线通过破坏这些微生物的DNA和DNA修复酶来达到灭活效果。
(3)在消毒过程中不会产生有毒及有害副产物,不改变被消毒水的成分和性质,对水体和周围环境不产生二次污染;可降低氯的投放量,可降低余氯,使游泳池水中的氯含量降低,减少消毒副产物,使游泳池环境更健康。
(4)中压紫外线具备降解化合氯的能力,可有效杜绝致癌物质三卤甲烷(THMs)的产生。在减少游泳池中刺鼻气味的同时,有效改善了游泳者嬉戏和运动环境,并大大提升了游泳池工作人员的工作环境。
(5)中压紫外线消毒技术占地面积小,运行安全、可靠,维修简单、费用低。
可见,中压紫外线消毒具有高效率杀菌、广谱性杀菌、无污染、运行安全可靠等优点,并且不会形成有毒副产物,因而目前工程应用也越来越多。
二、中压紫外线消毒技术在泳池循环水处理消毒中应用的问题：
(1)紫外线消毒只具有瞬时杀菌效果而无持续杀菌能力,当游泳池采用紫外线消毒后应再投加长效消毒剂。由于婴幼儿皮肤细嫩,对化学药剂抵抗能力低,容易带来意想不到的伤害,所以对婴幼儿亲水戏水池可不增设长效消毒剂,但为了保持水的清洁卫生,可采取增加循环周期的方法解决。
(2)为保证消毒效果,游泳池所需紫外线剂量不应小于60 mJ/cm2,且应保持有一定的富余量。
(3)为了保证紫外线消毒的效果,所有的紫外线消毒器应设置湿式在线检测探头,当紫外线灯的辐射量低于设定水平时发出警报。多管紫外线发生器应具有当任何单个灯管故障时报警的功能。
(4)紫外线灯管表面的污垢会影响消毒效果,用于游泳池水处理系统的紫外线消毒器必须配备在线自动清洗装置。
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