隨著人們生活水平的顯著提高，人類對自然進行大量開發大量掠奪，這也會導致大自然本身有害物質的增加，制約了社會的發展，這里主要根據目前城市發展的現狀分析了造成城市污染的主要原因，污水不經過預處理及污水紫外線消毒器等消毒處理的亂排放是造成污染的主要原因之一。

為了節約能源，現代社會都期望對物質實現循環利用狀態，來滿足回用標準，我國很多污水處理廠，都在采用污水紫外線消毒器殺菌工藝，這個工業污水紫外線消毒殺菌處理技術的有點是在處理污水過程中,無噪音,不產生有害物質,在運行中無二次污染,對周邊環境無影響;并且不需新征土地,充分利用現有構建筑物,達到節省資源的目的;出水可達到《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002)一級A標準,污水經污水紫外線消毒器處理滿足污水回用水的用水標準和工業循環冷卻水的用水標準。

消毒是污水處理以及污水再生利用現代污水處理工藝中zui后一個處理環節，它也是保證污水廠和再生水廠出水生物安全性的主要處理環節，因此，消毒工藝的正確選擇是保證出水生物安全性的關鍵所在。近年來，污水以及回用水消毒工藝主要有液鑢消毒、二氧化鑢消毒和工業污水紫外線消毒器消毒，3種消毒工藝均有其優勢，亦存在缺陷。

在我國一些中小型地區，污水的排放都根據《城區總體規劃》來進行排污，該規劃中包含排水、排洪及污水排除系統規劃。經研究確定一些縣城區排水體制如下：城區現有排水系統為雨、污合流制,結合城市規劃進行改造,逐步實現雨、污分流制。該工程結合污水處理廠可以避免城市污水對地下水及地表水體的污染,保護水資源,對于改善江河流域生態環境起著積極重要的作用。

城市污水處理廠紫外線消毒器等消毒工藝的比較

城市污水經二級處理后, 水質已經改善, 細菌含量也大幅度減少, 但細菌的數量仍很可觀, 并存在有病原菌的可能, 必須在去除掉這些微生物以后, 廢水才可以安全地排入水體或循環再用。隨著居民對生活品質要求的不斷提高, 污水處理廠的二級處理出水對城市水體造成的影響引起了人們對健康和安全問題的更多關注。消毒是滅活這些致病生物體的基本方法之一, 因此污水處理廠的尾水紫外線消毒器等消毒已經成為污水處理中的重要工序, 水處理專業人員經過不斷探索確認污水紫外線消毒器是污水消毒的*方法。

1 幾種消毒工藝方法

1. 1 物理消毒方法——紫外線消毒器消毒

1. 1. 1 紫外線消毒原理

紫外線消毒是一種物理消毒方法, 紫外線消毒并不是殺死微生物, 而是去掉其繁殖能力進行滅活。紫外線消毒的原理主要是用紫外光摧毀微生物的遺傳物質核酸( DNA 或RNA ), 使其不能分裂復制。除此之外, 紫外線還可引起微生物其他結構的破壞。紫外線是一種波長范圍為136 nm ~ 400 nm 的不可見光線。在該波段中260 nm 附近已被證實是殺菌效率zui高的, 目前的紫外燈的zui大功率輸出在253. 7 nm 波長。該波長輸出在目前世界頂極紫外燈中已占到紫外能量的90%, 總能量的30%, 由于高強度、率的紫外C 波段的存在, 紫外技術已成為水消毒領域一個具有相當競爭力的技術。

1. 1. 2 污水紫外線消毒器的結構形式

1)敞開式結構暨明渠式紫外線消毒器。在敞開式UV消毒器中被消毒的水在重力作用下流經UV 消毒器并殺滅水中的微生物。

2)封閉式結構及管道式紫外線消毒器。封閉式UV 消毒器屬承壓型, 用金屬筒體和帶石英套管的紫外線燈把被消毒的水封閉起來。

1. 2 化學消毒方法

1. 2. 1 液鑢消毒

目前常用加鑢系統包括加鑢機、接觸池、混合設備以及鑢瓶等部分。

1. 2. 2 臭氧消毒

污水臭氧處理工藝。臭氧氧化能力強, 且很不穩定, 也無法儲藏, 因此應根據需要就地。臭氧的制備一般有紫外輻射法、電化學法和電暈放電法。目前臭氧制備占主導地位的是電暈放電法。由臭氧發生器制備好的臭氧氣體通過管道輸送到密閉的臭氧接觸池, 與處理后的污水進行接觸反應。反應后的氣體由池頂匯集后, 經收集器離開接觸池, 進入尾氣臭氧分解器, 在此剩余臭氧氣體被分解成氧氣排入大氣中。

1. 2. 3 二氧化鑢消毒

二氧化鑢性質不穩定, 只能采用二氧化鑢發生器現場制備。用于水處理領域的小型化學法二氧化鑢發生器主要有兩種: 以鑢酸鈉、鹽酸為原料的復合型二氧化鑢發生器和以亞鑢酸鈉、鹽酸為原料的純二氧化鑢發生器, 其中前者應用。

2 上述幾種消毒方法的特點

2. 1 紫外線消毒

紫外線污水消毒技術如今已被廣泛應用于各類城市污水的消毒處理中, 包括低質污水、常規二級生化處理后的污水、合流管道溢流廢水和再生水的消毒。紫外線消毒法除具有不投加化學藥劑、不增加水的嗅和味、不產生有毒有害的副產物、消毒速度快、效率高、設備操作較傳統消毒工藝安全簡單和實現自動化等優點外, 運行、管理、勞務和維修費用也低, 近20 年來逐漸得到廣泛應用。紫外線消毒工藝對紫外穿透率較低的水質并不適用, 如未經處理或只經過一級處理的污水, SS高于30 m g /L的污水。這種情況采用紫外線消毒的方式不但會增加能耗, 還會造成消毒效果不好。而對于經過二級處理的污水和再生水, 紫外穿透率一般為40% ~ 80%, 采用紫外線消毒方式是不錯的選擇。但是污水紫外線消毒器不能提供剩余的消毒能力, 當處理水離開反應器之后, 一些被紫外線殺傷的微生物在光復活機制下會修復損傷的DNA分子, 使細菌再生。

2. 2 液鑢消毒

液鑢使用zui大的優點是價格便宜, 殺菌力強, 該工藝簡單, 技術成熟, 藥劑易得, 投量準確, 有后續消毒作用, 不需要龐大的設備。液鑢消毒在各地醫院、工業、民用的滅菌消毒中都有廣泛應用, 并且有些已達到了自動化的程度。液鑢儲存不是十分安全, 容易發生泄漏, 而且自20世紀70年代以來, 由于發現鑢可與水中多種物質形成致癌或致病變的產物, 致使該工藝在應用上開始受到限制。

2. 3 臭氧消毒

臭氧是一種強氧化劑, 它具有無二次污染, 既能氧化有機物, 又能殺菌除色、嗅、味等特點, 可氧化鐵、錳等物質, 通常認為它的氧化能力比鑢高600倍~ 3 000 倍, 且接觸時間短, 除能有效殺滅細菌以外, 對各種病毒和芽胞等生命力強的生物也有很大的殺傷效果。臭氧消毒不受污水中NH3 和pH 的影響, 而且其zui終產物是二氧化碳和水, 不產生致癌物質。

2. 4 二氧化鑢消毒

二氧化鑢消毒的特點是只起氧化作用, 不起鑢化作用, 因而一般不會產生致癌物質。二氧化鑢的消毒效果與鑢氣相當, 但當污水中NH3 N 濃度較高時, 耗鑢量會大幅度增加, 但二氧化鑢由于不與NH3 反應, 因而其投加量并不增加。另外, 二氧化鑢消毒還不受pH 的干擾。二氧化鑢不穩定且具有爆炸性, 因而必須在現場, 立即使用。制備含鑢低的二氧化鑢較復雜, 且原料 ( NaClO2 ) 的價格較其他消毒方法高, 故限制了該方法的廣泛采用。所以國內目前只是在一些中小型的污水處理工程中采用了二氧化鑢消毒工藝。

3 對污水紫外線消毒器等幾種消毒工藝的綜合比較

如下表所示, 幾種消毒方式目前在國內均有運用。由于液鑢消毒運行費用低, 操作簡單, 主要運用于大型污水處理廠。中小型污水處理廠主要采用二氧化鑢和紫外線消毒, 但由于紫外線消毒效果不穩定, 且設備維護費用較高等因素, 二氧化鑢消毒在中小型污水處理廠中運用越來越廣泛。臭氧消毒主要運用于中水處理, 具有較強的消毒效果及脫色效果, 同時再輔以加鑢消毒, 以保證出水中余鑢要求。

目前應用在污水中的消毒方法可分為兩大類，即化學消毒法和物理消毒法?；瘜W消毒法有液鑢、二氧化鑢、臭氧等；物理消毒法有紫外線消毒器消毒等。

在工程設計中在選擇消毒方法時，既要考慮所選擇的消毒劑要具有滅活水中微生物的廣譜性、盡量減少有毒副產物，又要考慮其安全，同時應該適當考慮其消毒的持續性。根據處理后出水的不同用途，采用與之相適應的消毒方法。

液鑢消毒會增加二級出水的溶解固體（TDS）和鑢化物濃度，從而影響出水pH 值；對原生動物的滅活相對無效（如賈第鞭毛蟲、隱孢子蟲）；通常可以滅活大腸桿菌的常規劑量，對很多致病病毒、孢子、卵囊無效；儲氣地點有氣體泄漏的風險；占地面積大，由于反應較慢，接觸時間較長；需要較大的儲存空間，占地面積大。

二氧化鑢消毒方法具有較好的廣譜消毒效果，其殺菌效率與臭氧相當，遠高于鑢氣。但脂肪族、芳香族碳氫化合物和有機鑢農藥在常規水處理條件下與二氧化鑢幾乎不發生反應。

臭氧的消毒機理包括直接氧化和產生自由基的間接氧化，與鑢和二氧化鑢一樣，通過氧化破壞微生物的結構，達到消毒的目的，其優點是殺菌效果好，用量少，作用快，能同時控制水中鐵、錳、色、味、嗅。

污水紫外線消毒器不會產生消毒副產物，不會造成二次污染問題。紫外消毒對細菌、病毒、原生動物都有效，即有其廣譜性，紫外線對病原體進行消毒不受水溫、pH 值的影響。

通過對污水紫外線消毒器等3種消毒工藝消毒效能、一次性投資和運行費用的比較分析，給出了在不同處理目標下消毒一體化污水處理工藝的選擇建議，供讀者借鑒。