在市政污水處理廠、再生水處理站和大型工業(yè)廢水處理設(shè)施中,消毒是出水排放或回用前的關(guān)鍵處理環(huán)節(jié)。紫外線消毒技術(shù)以其無化學藥劑添加、不產(chǎn)生消毒副產(chǎn)物和接觸時間短等優(yōu)點,在污水深度處理領(lǐng)域得到了廣泛應用。明渠式紫外線消毒器作為專門為重力流明渠設(shè)計的紫外線消毒設(shè)備,通過將多組紫外線燈管模塊平行安裝于明渠中,實現(xiàn)了對連續(xù)流經(jīng)渠體的污水進行高效紫外線照射消毒,為市政污水和再生水的大流量消毒處理提供了可靠的解決方案。本文就其系統(tǒng)構(gòu)成、設(shè)計特點及在污水處理中的應用進行介紹。
 

　　明渠式紫外線消毒的系統(tǒng)構(gòu)成

　　明渠式紫外線消毒系統(tǒng)由紫外線燈管模塊、模塊框架、自動清洗系統(tǒng)和控制系統(tǒng)組成。紫外線燈管模塊是消毒系統(tǒng)的核心單元,每個模塊包含多支紫外線燈管,燈管安裝于石英套管內(nèi),模塊整體垂直或傾斜安裝于明渠水流通道中。模塊框架將各紫外線燈管模塊固定于明渠的指定位置,框架的設(shè)計需承受水流的沖擊力和燈管模塊的自重,同時保證各模塊之間具有均勻的水流通道,使所有水體在流經(jīng)明渠時都能獲得足夠的紫外線照射。

　　自動清洗系統(tǒng)是明渠式紫外線消毒器的重要配置。市政污水中含有較多的懸浮物和溶解性有機物,這些物質(zhì)在紫外線燈管表面容易形成污垢,阻擋紫外線的穿透。自動清洗系統(tǒng)通過壓縮空氣驅(qū)動清洗環(huán)沿石英套管表面往復運動,清除附著在套管表面的污垢,恢復紫外線的透射率。清洗頻次根據(jù)水質(zhì)條件和燈管表面的污染程度自動或手動設(shè)定。

　　重力流明渠的設(shè)計與水力條件

　　明渠式紫外線消毒器利用污水廠出水的重力流條件,無需額外提升水泵即可實現(xiàn)消毒處理。明渠的尺寸根據(jù)污水處理廠的設(shè)計流量和紫外線消毒所需的停留時間確定,明渠的寬度和深度應保證水流在燈管周圍的流速分布均勻,避免出現(xiàn)死水區(qū)和短路流。上游的整流格柵和穿孔擋板對來水進行整流,消除水流中的渦流和流速分布不均,保證所有水體在通過燈管模塊時接受一致的紫外線照射。

　　消毒效果的保證與驗證

　　紫外線消毒的效果不僅取決于紫外線的強度,還取決于污水水質(zhì)的特性。污水中的懸浮物和溶解性有機物會吸收和散射紫外線,降低紫外線的透射率,影響消毒效果。明渠式紫外線消毒器在設(shè)計時需要根據(jù)污水的紫外線透射率配置足夠的燈管數(shù)量和合理的排布方式。控制系統(tǒng)實時監(jiān)測每一組燈管的工作狀態(tài),當發(fā)現(xiàn)異常或強度下降時及時報警。

　　在污水處理廠與再生水工程中的應用

　　在城市污水處理廠中,明渠式紫外線消毒器通常安裝在二級處理出水之后作為最后一道消毒處理單元。經(jīng)過生物處理和沉淀后的二級出水進入消毒明渠,經(jīng)紫外線照射處理后達到排放標準或回用標準后排入受納水體。在再生水處理工程中,明渠式紫外線消毒器與混凝、過濾和膜處理等工藝組合使用,為再生水的安全回用提供多級屏障。

　　維護與管理

　　明渠式紫外線消毒器的日常維護工作包括定期檢查燈管模塊的工作狀態(tài)、觀察石英套管的清潔度、檢查自動清洗系統(tǒng)的運行情況等。燈管達到使用壽命后需在池體放空或停水期間進行更換。

　　明渠式紫外線消毒器通過將紫外線燈管模塊安裝于重力流明渠中的設(shè)計方式,為市政污水和再生水的大流量消毒處理提供了高效、經(jīng)濟的解決方案,其在無化學藥劑添加、接觸時間短和運行安全等方面的優(yōu)勢使其在污水深度處理領(lǐng)域具有廣泛的應用前景。