紫外線消毒經(jīng)濟(jì)有效，尤其是對(duì)于一些諸如“兩蟲(chóng)”這樣的抗氯性病原體。更是早已得到驗(yàn)證。使用紫外線消毒，可以將水中的余氯減到最低甚至徹底消除，從而降低或去除氯消毒所產(chǎn)生的消毒副產(chǎn)物。在北美.紫外線已經(jīng)被用在污水消毒應(yīng)用領(lǐng)域數(shù)十年：而近年來(lái)，在國(guó)內(nèi)的污水消毒應(yīng)用上也用得越來(lái)越普遍。同時(shí)，在北美和世界其他地區(qū)，紫外線在飲用水、再生水和其他領(lǐng)域也得到越來(lái)越多的使用。因?yàn)樗|(zhì)及消毒要求的不同，紫外線消毒反應(yīng)器的種類也大不相同。從產(chǎn)品開(kāi)發(fā)上看，紫外消毒反應(yīng)器設(shè)計(jì)的難度在于如何讓紫外光線有效地進(jìn)入水中并照射到微生物上。紫外消毒設(shè)備設(shè)計(jì)時(shí)需考慮以下幾點(diǎn)重要因素。

1.消毒所需紫外劑量的計(jì)算

紫外消毒系統(tǒng)對(duì)水中微生物消毒的基本要求有：①要清楚了解詳細(xì)的消毒指標(biāo);②要達(dá)到這個(gè)消毒指標(biāo)如何來(lái)配置紫外消毒系統(tǒng)。消毒指標(biāo)有多種方式可以表述。通常在污水處理中應(yīng)用時(shí)，消毒指標(biāo)以給定微生物的絕對(duì)數(shù)量限制為標(biāo)準(zhǔn);而在飲用水應(yīng)用時(shí)，消毒指標(biāo)以給定微生物的相對(duì)對(duì)數(shù)消除量為標(biāo)準(zhǔn)，這種情況下針對(duì)來(lái)水水質(zhì)惡劣時(shí)可提供基于風(fēng)險(xiǎn)的屏障。這兩種表述形式的消毒指標(biāo)都可以轉(zhuǎn)換成紫外劑量。有時(shí)用等效驗(yàn)證劑量(RED)，即生物驗(yàn)定劑量，有時(shí)紫外劑量直接成為了消毒指標(biāo)。紫外劑量成為衡量紫外消毒反應(yīng)器性能的一項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)，同時(shí)也是用來(lái)評(píng)價(jià)紫外消毒反應(yīng)器設(shè)計(jì)的手段。消毒指標(biāo)對(duì)紫外劑量的轉(zhuǎn)換是通過(guò)在實(shí)驗(yàn)室里的平行光儀來(lái)進(jìn)行的。紫外劑量是紫外光強(qiáng)與輻照時(shí)間的乘積。因此，通過(guò)校驗(yàn)過(guò)的紫外輻射儀表和計(jì)時(shí)器就可以將精確的紫外劑量通過(guò)平行光儀發(fā)射到水樣中。不同的紫外劑量相繼施加在含有特定微生物的樣本序列中.相應(yīng)微生物的存活量可以被測(cè)量出來(lái)。一條關(guān)于紫外劑量對(duì)應(yīng)特定微生物存活量或去除量的紫外劑量曲線因此而畫(huà)出。這條曲線叫紫外劑量相應(yīng)曲線.根據(jù)這條曲線能很準(zhǔn)確地將紫外消毒指標(biāo)轉(zhuǎn)換成紫外劑量。

2.計(jì)算機(jī)模擬與生物驗(yàn)證

紫外劑量可以用來(lái)評(píng)估不同的紫外消毒反應(yīng)器。平均劑量是反應(yīng)器內(nèi)部平均紫外光強(qiáng)乘以平均輻照時(shí)間的值。但事實(shí)上證明，這個(gè)值和真正生物驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)測(cè)量出來(lái)紫外消毒反應(yīng)器的劑量值是不同的。最新的計(jì)算機(jī)模型是使用計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)模型(CFD)和實(shí)際紫外光輻照模型;通過(guò)這些模型可以相對(duì)準(zhǔn)確地來(lái)計(jì)算紫外消毒反應(yīng)器的劑量，雖然和真正生物驗(yàn)證來(lái)比還是有些局限性。真正能夠最準(zhǔn)確地確定紫外消毒反應(yīng)器紫外劑量的“黃金標(biāo)準(zhǔn)”，毫無(wú)疑問(wèn)，還是通過(guò)對(duì)紫外消毒反應(yīng)器作生物驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)測(cè)量。為了反應(yīng)真實(shí)性和公平性，生物驗(yàn)證必須是由具有一定資質(zhì)的獨(dú)立第三方來(lái)操作。生物驗(yàn)證的報(bào)告最終會(huì)發(fā)放給紫外消毒反應(yīng)器的廠家。這個(gè)報(bào)告記錄下來(lái)了在特定測(cè)試條件和特定水質(zhì)的情況下，被測(cè)試紫外消毒反應(yīng)器的真實(shí)紫外劑量。這個(gè)報(bào)告也可以提供給最終用戶來(lái)證明廠家提供的這套紫外消毒系統(tǒng)設(shè)計(jì)的合理性，以及能提供充足的紫外劑量來(lái)確保滿足水質(zhì)的消毒要求。從這個(gè)道理上講，在評(píng)估紫外消毒反應(yīng)器的性能、紫外劑量的確定以及因此而決定紫外消毒系統(tǒng)規(guī)模的時(shí)候，生物驗(yàn)證是唯一合理可靠的手段。而事實(shí)上，在北美和世界其他一些國(guó)家和地區(qū)，生物驗(yàn)證是作為紫外消毒應(yīng)用方法、規(guī)則和標(biāo)準(zhǔn)的唯一基礎(chǔ)。沒(méi)有進(jìn)行生物驗(yàn)證過(guò)的設(shè)備是不能采購(gòu)的，因?yàn)闊o(wú)法知道該設(shè)備在實(shí)際運(yùn)行中的有效紫外劑量是多少。

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