紫外线消毒的特点和选型.ppt

海川集团与您携手共创辉煌,*,海 纳 百 川 有 容 乃 大,海 川 科 技,海 纳 百 川 有 容 乃 大,海 川 科 技,*,海川集团与您携手共创辉煌,*,*,海川集团与您携手共创辉煌,*,*,海川集团与您携手共创辉煌,*,*,海川集团与您携手共创辉煌,*,*,海川集团与您携手共创辉煌,*,*,海川集团与您携手共创辉煌,*,*,海川集团与您携手共创辉煌,*,*,海川集团与您携手共创辉煌,*,*,海川集团与您携手共创辉煌,*,*,海川集团与您携手共创辉煌,*,*,海川集团与您携手共创辉煌,*,紫外线消毒的特点和选型,主要内容,紫外线消毒的机理,紫外线消毒的特点,紫外线消毒系统的设计规范,紫外线消毒设计参数和选型,典型案例分析,公司简介和设备的特点,一、紫外线消毒机理简介,和影响因素,1,、紫外线消毒机理简介,紫外线是波长在,200 400nm,的电磁波，分为,4,个波段，其中具有杀菌消毒功能的紫外波段为,200 300nm,，即紫外,C,和紫外,B,中的部分。,伽马线,X-,射线,紫外线,UV,红外线,无线电波,Violet,可见光,Red,Optical radiation,X-,射线,真空,UV,短波,UV,(UV-C),中波,UV,(UV-B),长波,UV,(UV-A),可见光,-7,10 m,100,200,280,400,800,(m),(nm),10 m,-3,宇宙光,315,紫外光破坏微生物病原体的遗传信息,(DNA/RNA),使之不能复制繁殖,1 CM,253.7 nm,253.7 nm,蒸馏水,污废水,T,o,w,T,紫外透光率(%UVT)=,T,o,w,T,*,100,紫外灯,悬浮物颗粒对紫外消毒的影响,阴影,散射,完全穿透,屏蔽,3,、影响紫外系统消毒性能及效率的,消毒系统因素,1,、消毒器水动力学设计,(,最大程度利用紫外能,提高消毒器效率及减小水压损失,),2,、灯管性能（包括老化系数）,3,、灯管排布,4,、灯管结垢系数,5,、镇流器性能,紫外光强分布对比,灰色,:01,绿色,:12,蓝色,:23,粉色,:34,黄色,:45,白色,:5二、常见消毒方式的比较和紫外线消毒的特点,1,、各种消毒方法比较,方法,优点,缺点,应用领域,氯气,（,Cl,2,）,传统技术，比较成熟,纯设备投资成本相对低,具有余氯持续消毒作用,对贾第虫、隐孢子虫无效,会产生消毒副产物（,THMs,）,具致癌，致畸毒害作用,氯气危险，不宜储运,自来水和污水中传统的消毒方式,二氧化氯,（,Cl0,2,）,投放简单、方便,副产物较少，不受,pH,影响,运行成本高不适合大水厂,应用,现场制备，存在安全隐患,对小规模项目具有一定的针对性，如医院污水处理,臭氧,（,O,3,）,有强氧化能力,除臭、脱色、除铁、锰等,消毒投资较大，运行成本,高,产生臭化副产物,一些自来水厂深度处理和一些工业用水,紫外线,（,UV,）,不产生任何消毒副产物,对贾第虫、隐孢子虫效果,好，具,广谱性杀菌能力,;,操作安全简易,/,运行成本低,对水体的悬浮物、色度等,影响,UVT,的因素比较敏感,无后续杀菌作用,大型市政给排水项目和工业用水（如半导体、食品行业等）,2,、紫外线消毒的特点,物理消毒、无二次污染,对环境、生态和人类无害,使用安全,无需储存、运输及使用任何有毒、腐蚀性化学物品,所有消毒方法中运行成本最低,运行、维护简单方便,对微生物作用的广谱性,与化学消毒相比,紫外消毒性能稳定不受环境条件(如温度和水中酸,碱,度变化)的影响,紫外消毒一般只要1到15秒、而氯消毒则要15到120分钟才能达到同样效果,开方式渠道、无需接触池,所有设备均可在室外安装运行、无需房屋建筑,占地面积最少,不同消毒技术在市政污水的应用的变化趋势,2000,年，我国内地第一套紫外线消毒装置,(,低压灯）,在上海闵行污水处理厂安装应用。,2001,年,2005,年间，陆续有上海长桥、无锡新区、广州沥滘等,60,多座污水处理厂先后采购、安装、使用了紫外线消毒系统。,2005,年,3,月，亚洲最大的紫外线消毒系统（,40,万,m,3,/d),在杭州七格污水处理厂正式投入运行,。,2005,年,7,月,15,日，中华人民共和国国家标准,城市给排水紫外线消毒设备,正式发布。,2006,年,1,月，建设部,室外排水设计规范,将紫外线技术作为污水消毒处理的优先设计技术。,我国大陆地区紫外线消毒技术大事记,室外排水设计规范,GB50014-2006,6.13.3,污水宜采用紫外线或二氧化氯消毒，也可用液氯消毒。,三、紫外线消毒系统的设计规范,-,城市给排水紫外线消毒设备,（,GB/T 19837-2005,）和,室外排水设计规范,（,GB50014-2006),紫外线消毒技术标准,一、,城镇给水和污水紫外线消毒设备,标准,（,GB/T19857-2005,），规定：,城镇生活饮用水不小于,40mJ/cm,2,；,城镇污水不小于,20mJ/cm,2,（一级,A,标准）；,城镇污水不小于,15mJ/cm,2,（一级,B,标准）；,城镇污水不小于,15mJ/cm,2,（二级标准）。,二、,室外排水设计规范,标准,（,GB50014-2006,），规定：,二级处理的出水为,15,22,mJ/cm,2,；,再生水为,24,30,mJ/cm,2,。,两种紫外剂量计算方法,（,1,）理论剂量计算,又称作,UVDis,剂,量：,Dose=,（,2,）有效剂量计算,即消毒器,的生物验定剂量：,Dose=,紫外线消毒系统消毒性能是消毒器所能实现的,有效紫外剂量,，即由消毒器的生物验定剂量实验实际测得的紫外剂量而不是消毒器的理论计算剂量。,有效紫外剂量及主要影响因素,单根紫外灯处理流量,（最大流量,/总紫外灯）,紫外剂量,(mJ/cm,2,),10,20,30,有效剂量曲线,理论剂量曲线,美国,Dillon,经验计算公式,一、灯管数量,设备灯管总数,N=,144,二、平均每根灯管处理流量,q,总处理流量,=,130000,m3/day(,按峰值流量计,),=,90278,（,Lpm,，即升,/,分钟）,q=,90278,/N=,626.93,Lpm/,根,三、计算有效紫外剂量,Dose,=5320.2 x q,0.9839,=,9.4134,(mWs/cm,2,),修正,50%,透光率,:9.4134,x,(0.50/0.65)2=?,四、有效剂量修正,修正后剂量,Dose,老化,=Dose x C,老化,/P x C,结垢,=,9.4134,x,0.82,/,0.45,x,0.95,=,16.30,(mWs/cm,2,),四、紫外线消毒设计参数、设备选型和典型案例分析,项目信息表,项目编号：,（办事处名称,/,序号）,项目负责人：,编制时间：,2005,年,8,月,18,日,项目名称,项目性质,1,市政污水处理 工业废水 医院废水 海产养殖 其他,项目性质,2,新建 老厂改造,项目进度,资金来源,投资预算,设计单位,负责人,电话,E-mail,：,传真,地址,设计参数,A,、平均流量：,10,万吨,/,天,B,、峰值系数：,Ks=1.3 C,、出水,TSS,：,20mg/LD,、当地电价：,0.65,元,/,度,E,、紫外线吸光度：,F,、消毒指标：,1000,个,FC/100ml,G,、处理工艺：,A/A/B,法,H,、零流量周期：,2,小时,I,、工业废水比例：,1/5 J,、工业废水成份：,设计推荐产品,UV3000PTP UV3000B UV3000PLUS UV4000PLUS,项目进展进度,各种消毒紫外灯的特点,常规低压灯,253.7 nm,（,90%),灯管运行温度,40,o,C,单根灯管紫外能输出,:30 50 W,对常规二级污水消毒一般每根灯管处理流量,:150,吨,/,天，适用于小型,污水处理厂,低压高强灯,253.7 nm,（,90%),灯管运行温度,100,o,C,单根灯管紫外能输出,:108W,对常规二级污水消毒一般每根灯管处理流量,:600,吨,/,天，适用于中型污水处理厂,中压,(,高强,),灯,200 300 nm,消毒波段,灯管运行温度,600 800,o,C,单根灯管紫外能输出,:420 W,以上,对常规二级污水消毒一般每根灯管处理流量,:1500,吨,/,天，适用于大型或低质污水处理厂,Trojan,紫外消毒技术的应用,净水处理系列,Trojan UVMAX,Trojan UVLOGIC,Trojan UVSWIFT,污水处理系列,Trojan UV3000PTP,Trojan UV3000B,Trojan UV3000Plus,Trojan UV4000Plus,净水消毒产品,UV MAX,小型净水处理设备,适用于饮料、制药等用水，和酒店、游泳池和小区等供水消毒。,净水消毒产品,UV MAX,系列,哈药集团制药总厂和制药六厂制药用水紫外线消毒现场,平均流量：,40,吨,/,小时,净水消毒产品,UV LOGIC,中型净水处理消毒系统,适用用于电子用水、中水回用、油田回注和水产养殖等，还可用于将解,TOC,和除臭氧。,净水消毒产品,UV LOGIC,系列,大庆采油十厂回注水消毒现场,平均流量：,3000,吨,/,天,型号,A,B,C,D,E,F,F,流量*,0.66,吨,/,时,1.14,吨,/,时,3.18,吨,/,时,3.18,吨,/,时,6.36,吨,/,时,8.0,吨,/,时,10.7,吨,/,时,电源参数,25,W,230V/50Hz,27W,190-265V/50Hz,43W,190-265V/50Hz,43W,90-265V/50Hz,67,W,90-265V/50Hz,102,W,90-265V/50Hz,102,W,90-265V/50Hz,灯管数量,1,1,1,1,1,1,1,进,/,出口径及连接方式,3/8,FNPT,3/4,M,NPT,3/4,M,NPT,3/4,M,NPT,1,M,NPT,1,MNPT,1 1/2,MNPT,腔体尺寸,396.5,cm,349,cm49.59,cm,49.59,cm,73.59,cm,1109,cm,1109,cm,灯管尺寸,30cm,25cm,40.5cm,40.5cm,65cm,100.5cm,100.5cm,控制箱尺寸,786cm,15106cm,15106cm,25156cm,25156cm,25156cm,25156cm,最大耐受压力,125PSI,125PSI,125PSI,125PSI,125PSI,125PSI,125PSI,灯管故障视,/,听报警,有,有,有,有,有,有,有,报警重置,无,无,无,有,有,有,有,计时器,无,无,无,有,有,有,有,干接触*,无,无,无,有,有,有,有,换灯提示,无,无无,有,有,有,有,强度监视,无,无,无,D Plus,E Plus,F Plus,F,Plus,腔体材料,304SS,304SS,304SS,304SS,316SS,316SS,316SS,外壳抛光,无,无,无,有,有,有,有,环境温度,2-40,2-45,2-45,2-50,2-50,2-50,2-50,UVMAX,系列产品选型及性能技术参数,污水消毒产品,UV 3000 PTP,小型污水处理系统,适用于小区、学校生活等生活污水，电厂和医院等废水消毒。,大兴安岭林业集团总医院污水处理现场,平均流量：,200,吨,/,天,污水消毒产品,UV3000PTP,系统选型及规格尺寸表,不锈钢型号,Q,M,(t/d),一,Q,M,(t/d),二,P,（,w,）,L,2,H,2,W,2,E DIA,236,灯管（,45W,）,3025K-PTP,195,156,90,2134,493,229,102,3050K-PTP,390,312,180,2134,493,305,152,264,灯管（,87.5W,）,3100K-PTP,660,528,350,3353,562,356,203,3150K-PTP,990,792,525,3353,562,381,203,3200K-PTP,1320,1056,700,3353,562,406,203,464,灯管（,87.5W,）,3300K-PTP,1980,1584,1050,4140,842,381,203,3400K-PTP,2640,2112,1400,4140,842,483,203,3500K-PTP,3300,2640,1750,4140,842,483,305,3600K-PTP,3990,3192,2100,4140,842,559,305,UV3000 Plus(LPHO,低压高强灯,),系统：,适用于大中型市政污水处理,污水紫外线消毒系统布置示意图,UV 3000Plus,选型的简单估算方法,一、灯管数目的确定,执行国家二级排放标准（,TSS=30mg/L,，大肠杆菌,10000,个,/L,），变化系数,k=1.3,，,每,万吨的生活污水大约需要,16,根,250W,的低压高强灯；,执行国家一级,B,标（,TSS=20mg/L,，大肠杆菌,10000,个,/L,），变化系数,k=1.3,，每万吨的生活污水大约需要,14,根,250W,的低压高强灯。,二、渠道尺寸和占地面积,1,、模块总数灯管总数,8,2408,30,（每个模块,8,根灯管）；,2,、每条渠道模块数不宜太多，可将模块组并联或串连。此处，我们采用两组并联，每组,15,个模块；,3,、灯管间距采用中等间距,88.9mm,，则渠道宽度,W=88.915=1333.5mm=1335mm(,只能取大，否则模块放不进去,),；,4,、并联时，每条渠道只有一个模块组，长度,L,取大于,6000mm,，保证水流平稳流过灯组,(,串联时，长度一般大于,10000mm),；,5,、灯管间距取,88.9mm,，水渠深度,H,1475mm,；,6,、占地面积,S=(,渠道宽,+2M),渠道长,=(1.3352+2)6=28.02,平方米；,UV 3000Plus,选型的简单估算方法,三、总装机容量简便计算,：,总装机容量灯管数,250VA+3KVA,240,250,3000,63000,VA,（,3KVA,是电子镇流器和,SCC,以及水位探头的电耗）；,实际平均运行功率总装机容量,66%,41580 VA,。,市政污水,工程案例分析与设备选型,1,无锡新城项目（低压灯装置,/,人工清洗系统,),2,、,上海长桥污水处理厂,（低压高强装置,/,机械加化学清洗,),3,、,广州,沥,滘,污水处理厂（低压高强压灯装,置,/26,万吨,/,天）,市政污水,工程项目应用案例,低压灯系统,项目名称：,无锡新城污水处理厂,项目规模：,3.7,万吨,/,天,设备类型：低压灯系统,灯管数目：,176,根,灯管功率输出：小于,40,w,/,根,土建尺寸：,8m 0.84m 1.2m,运行成本：,1.2,分,/,吨,投资成本,:22,元,/,吨,消毒效果：粪大肠菌群,10000,个,/L,运行时间：,2002.7,作为国内最早使用低压灯项目之一，由西北市政院和同济大学联合论证和设计。建成投产三年多来运行状况良好；小规模污水处理厂使用低压灯系统,(,带人工清洗系统,),在我国现阶段还具有较强的投资经济性。,市政污水,工程应用案例,低压高强灯系统,项目名称：上海长桥污水处理厂,项目规模：,3.1,万吨,/,天,设备类型：低压高强灯系统,灯管数目：,88,根,灯管功率输出：,112,w,/,根,土建尺寸：,5m 0.98m 1.47m,运行成本：,1.0,分,/,吨,投资成本,:26,元,/,吨,消毒效果：粪大肠菌群,10000,个,/L,运行时间：,2003.1,该厂为国内最早的低压高强灯项目（机械,+,化学自动清洗），同时作为老厂改造的示范项目，由上海市政院设计。在“非典”时期作为上海市政府部门重点推广的示范工程,（消毒效果）,。,上海长桥污水处理厂,“,低压高强灯系统,”,消毒效果,（某天由于,SS,异常偏高，导致消毒排放超标）,市政污水,工程项目应用案例,低压高强灯系统,紫外线消毒设备实景,该项目经济性能分析,设计参数,一期平均流量为,20,万,m,3,/d;,一期峰值流量为,26,万,m,3,/d;,出水的紫外线透光率为,65%;,排放标准,/,粪大肠菌群数,10000,个,/L;,按生物验定剂量设计,;,排放标准为一级,B,标,;,设备选型,UV3000Plus,TM,系统,;,低压高强灯系统（机械,+,化学自动清洗）,紫外线剂量同步系统；,总装机容量,108KVA;,紫外设备投资,25,元,/,吨,;,项目状况,一期,2,条渠道，远期预留,2,个渠道,;,每渠道各安装,1,个模块组,;,每模块组,26,个模块，共,52,个模块,;,每个模块,8,根灯管，合计,416,根灯管,;,占地面积约为,45,平方米,;,运行成本,电费成本：,0.0065,元,/,吨水,;,灯管成本：,0.0038,元,/,吨水,;,合计运行成本：,0.0103,元,/,吨水,;,运行成本由电费和灯管更换费组成,;,消,毒,指,标,石英套管的清洗,手动清洗,化学清洗,纯机械的自动清洗,机械加化学自动清洗,消毒系统的维护,套管的清洗方式,1,人工清洗,套管的清洗方式,2,清洗槽化学清洗,套管的清洗方式,3,机械加化学自动清洗,纯机械自动清洗,