紫外消毒設備設計的幾點重要考慮因素
紫外線消毒經濟有效，尤其是對于一些諸如“兩蟲”這樣的抗氯性病原體。更是早已得到驗證。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生的消毒副產物。在北美.紫外線已經被用在污水消毒應用領域數十年：而近年來，在國內的污水消毒應用上也用得越來越普遍。同時，在北美和世界其他地區，紫外線在飲用水、再生水和其他領域也得到越來越多的使用。因為水質及消毒要求的不同，紫外線消毒反應器的種類也大不相同。從產品開發上看，紫外消毒反應器設計的難度在于如何讓紫外光線有效地進入水中并照射到微生物上。紫外消毒設備設計時需考慮以下幾點重要因素。
1.消毒所需紫外劑量的計算
紫外消毒系統對水中微生物消毒的基本要求有：①要清楚了解詳細的消毒指標;②要達到這個消毒指標如何來配置紫外消毒系統。消毒指標有多種方式可以表述。通常在污水處理中應用時，消毒指標以給定微生物的絕對數量限制為標準;而在飲用水應用時，消毒指標以給定微生物的相對對數消除量為標準，這種情況下針對來水水質惡劣時可提供基于風險的屏障。這兩種表述形式的消毒指標都可以轉換成紫外劑量。有時用等效驗證劑量(RED)，即生物驗定劑量，有時紫外劑量直接成為了消毒指標。紫外劑量成為衡量紫外消毒反應器性能的一項標準參數，同時也是用來評價紫外消毒反應器設計的手段。消毒指標對紫外劑量的轉換是通過在實驗室里的平行光儀來進行的。紫外劑量是紫外光強與輻照時間的乘積。因此，通過校驗過的紫外輻射儀表和計時器就可以將精確的紫外劑量通過平行光儀發射到水樣中。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.相應微生物的存活量可以被測量出來。一條關于紫外劑量對應特定微生物存活量或去除量的紫外劑量曲線因此而畫出。這條曲線叫紫外劑量相應曲線.根據這條曲線能很準確地將紫外消毒指標轉換成紫外劑量。
2.計算機模擬與生物驗證
紫外劑量可以用來評估不同的紫外消毒反應器。平均劑量是反應器內部平均紫外光強乘以平均輻照時間的值。但事實上證明，這個值和真正生物驗證實驗測量出來紫外消毒反應器的劑量值是不同的。最新的計算機模型是使用計算流體動力學模型(CFD)和實際紫外光輻照模型;通過這些模型可以相對準確地來計算紫外消毒反應器的劑量，雖然和真正生物驗證來比還是有些局限性。真正能夠最準確地確定紫外消毒反應器紫外劑量的“黃金標準”，毫無疑問，還是通過對紫外消毒反應器作生物驗證實驗測量。為了反應真實性和公平性，生物驗證必須是由具有一定資質的獨立第三方來操作。生物驗證的報告最終會發放給紫外消毒反應器的廠家。這個報告記錄下來了在特定測試條件和特定水質的情況下，被測試紫外消毒反應器的真實紫外劑量。這個報告也可以提供給最終用戶來證明廠家提供的這套紫外消毒系統設計的合理性，以及能提供充足的紫外劑量來確保滿足水質的消毒要求。從這個道理上講，在評估紫外消毒反應器的性能、紫外劑量的確定以及因此而決定紫外消毒系統規模的時候，生物驗證是唯一合理可靠的手段。而事實上，在北美和世界其他一些國家和地區，生物驗證是作為紫外消毒應用方法、規則和標準的唯一基礎。沒有進行生物驗證過的設備是不能采購的，因為無法知道該設備在實際運行中的有效紫外劑量是多少。
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