紫外线消毒的特点和选型培训课件

主要内容v紫外线消毒的机理v紫外线消毒的特点v紫外线消毒系统的设计规范v紫外线消毒设计参数和选型v典型案例分析v公司简介和设备的特点1紫外线消毒的特点和选型7/16/2024一、紫外线消毒机理简介一、紫外线消毒机理简介 和影响因素和影响因素2紫外线消毒的特点和选型7/16/20241、紫外线消毒机理简介、紫外线消毒机理简介紫外线是波长在紫外线是波长在200 400nm 的电磁波，分为的电磁波，分为4个波段，其中具有杀菌消个波段，其中具有杀菌消毒功能的紫外波段为毒功能的紫外波段为200 300nm，即紫外，即紫外C和紫外和紫外B中的部分。中的部分。伽马线伽马线X-射线射线紫外线紫外线UV红外线红外线无线电波无线电波Violet可见光可见光RedOptical radiationX-X-射线射线真空真空UV短波短波 UV(UV-C)中波中波 UV(UV-B)长波长波 UV(UV-A)可见光可见光-710 m100200280400800(m)(nm)10 m-3宇宙光宇宙光3153紫外线消毒的特点和选型7/16/2024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4紫外线消毒的特点和选型7/16/2024紫外线消毒波谱紫外线消毒波谱5紫外线消毒的特点和选型7/16/20242 2、影响紫外系统消毒性能及效率的、影响紫外系统消毒性能及效率的水质因素水质因素1 1、进水中工业废水成分、进水中工业废水成分2 2、上游处理工艺及所用化学药剂、上游处理工艺及所用化学药剂3 3、来流紫外透光率、来流紫外透光率4 4、悬浮物含量、悬浮物含量5 5、颗粒尺寸分布、颗粒尺寸分布6紫外线消毒的特点和选型7/16/2024 1 CM253.7 nm253.7 nm蒸馏水蒸馏水污废水污废水TowT紫外透光率紫外透光率(%UVT)=(%UVT)=TowT*1007紫外线消毒的特点和选型7/16/2024紫外灯紫外灯悬浮物颗粒对紫外消毒的影响悬浮物颗粒对紫外消毒的影响阴影阴影散射散射完全穿透完全穿透屏蔽屏蔽8紫外线消毒的特点和选型7/16/20243 3、影响紫外系统消毒性能及效率的、影响紫外系统消毒性能及效率的消毒系统因素消毒系统因素1 1、消毒器水动力学设计、消毒器水动力学设计(最大程度利用紫外能最大程度利用紫外能 提高消毒器效率及减小水压损失提高消毒器效率及减小水压损失)2 2、灯管性能、灯管性能 （包括老化系数）（包括老化系数）3 3、灯管排布、灯管排布4 4、灯管结垢系数、灯管结垢系数5 5、镇流器性能、镇流器性能9紫外线消毒的特点和选型7/16/2024紫外光强分布对比灰色灰色:01绿色绿色:12蓝色蓝色:23 粉色粉色:34黄色黄色:45白色白色:510紫外线消毒的特点和选型7/16/2024二、常见消毒方式的比较二、常见消毒方式的比较和紫外线消毒的特点和紫外线消毒的特点11紫外线消毒的特点和选型7/16/20241、各种消毒方法比较、各种消毒方法比较方法方法优点优点缺点缺点应用领域应用领域氯气氯气（Cl2）传统技术，比较成熟传统技术，比较成熟 纯设备投资成本相对低纯设备投资成本相对低 具有余氯持续消毒作用具有余氯持续消毒作用 对贾第虫、隐孢子虫无效对贾第虫、隐孢子虫无效 会产生消毒副产物会产生消毒副产物（THMsTHMs）具致癌，致畸毒害作用具致癌，致畸毒害作用 氯气危险，不宜储运氯气危险，不宜储运自来水和污水中自来水和污水中传统的消毒方式传统的消毒方式二氧化氯二氧化氯（Cl02）投放简单、方便投放简单、方便 副产物较少，不受副产物较少，不受pHpH影响影响 运行成本高不适合大水厂运行成本高不适合大水厂 应用应用 现场制备，存在安全隐患现场制备，存在安全隐患对小规模项目具对小规模项目具有一定的针对性，有一定的针对性，如医院污水处理如医院污水处理臭氧臭氧（O3）有强氧化能力有强氧化能力 除臭、脱色、除铁、锰等除臭、脱色、除铁、锰等 消毒投资较大，运行成本消毒投资较大，运行成本 高高 产生臭化副产物产生臭化副产物一些自来水厂深一些自来水厂深度处理和一些工度处理和一些工业用水业用水紫外线紫外线（UV）不产生任何消毒副产物不产生任何消毒副产物 对贾第虫、对贾第虫、隐孢子虫效果隐孢子虫效果 好，具好，具广谱性杀菌能力广谱性杀菌能力;操作安全简易操作安全简易/运行成本低运行成本低 对水体的悬浮物、色度等对水体的悬浮物、色度等 影响影响UVTUVT的因素比较敏感的因素比较敏感 无后续杀菌作用无后续杀菌作用大型市政给排水大型市政给排水项目和工业用水项目和工业用水（如半导体、食（如半导体、食品行业等）品行业等）12紫外线消毒的特点和选型7/16/20242、紫外线消毒的特点、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13紫外线消毒的特点和选型7/16/2024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14紫外线消毒的特点和选型7/16/2024不同消毒技术在市政污水的应用的变化趋势不同消毒技术在市政污水的应用的变化趋势不同消毒技术在市政污水的应用的变化趋势不同消毒技术在市政污水的应用的变化趋势15紫外线消毒的特点和选型7/16/2024 2000年，我国内地第一套紫外线消毒装置年，我国内地第一套紫外线消毒装置(低压灯）低压灯）在上海闵行污水处理厂安装应用。在上海闵行污水处理厂安装应用。2001年年2005年间，陆续有上海长桥、无锡新区、广年间，陆续有上海长桥、无锡新区、广州沥滘等州沥滘等60多座污水处理厂先后采购、安装、使用了紫多座污水处理厂先后采购、安装、使用了紫外线消毒系统。外线消毒系统。2005年年3月，亚洲最大的紫外线消毒系统（月，亚洲最大的紫外线消毒系统（40万万m3/d)在杭州七格污水处理厂正式投入运行在杭州七格污水处理厂正式投入运行。2005年年7月月15日，中华人民共和国国家标准日，中华人民共和国国家标准城市给排城市给排水紫外线消毒设备水紫外线消毒设备正式发布。正式发布。2006年年1月，建设部月，建设部室外排水设计规范室外排水设计规范将紫外线技将紫外线技术作为污水消毒处理的优先设计技术。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我国大陆地区紫外线消毒技术大事记16紫外线消毒的特点和选型7/16/2024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。17紫外线消毒的特点和选型7/16/2024三、紫外线消毒系统的设计规范三、紫外线消毒系统的设计规范-城市给排水紫外线消毒设备城市给排水紫外线消毒设备（GB/T 19837-2005）和）和室外排水设计规范室外排水设计规范（GB50014-2006)18紫外线消毒的特点和选型7/16/2024紫外线消毒技术标准紫外线消毒技术标准一、一、城镇给水和污水紫外线消毒设备城镇给水和污水紫外线消毒设备标准标准 （GB/T19857-2005），规定：），规定：城镇生活饮用水不小于城镇生活饮用水不小于40mJ/cm2；城镇污水不小于城镇污水不小于20mJ/cm2（一级（一级A标准）；标准）；城镇污水不小于城镇污水不小于15mJ/cm2（一级（一级B标准）；标准）；城镇污水不小于城镇污水不小于15mJ/cm2（二级标准）。（二级标准）。二、二、室外排水设计规范室外排水设计规范标准标准 （GB50014-2006），规定：），规定：二级处理的出水为二级处理的出水为1522mJ/cm2；再生水为再生水为2430 mJ/cm2。19紫外线消毒的特点和选型7/16/2024 两种紫外剂量计算方法两种紫外剂量计算方法 （1 1）理论剂量计算）理论剂量计算,又称作又称作UVDis剂剂 量：量：Dose=（2 2）有效剂量计算）有效剂量计算,即消毒器即消毒器 的生物验定剂量：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。毒器的理论计算剂量。有效紫外剂量及主要影响因素有效紫外剂量及主要影响因素 单根紫外灯处理流量单根紫外灯处理流量（最大流量（最大流量/总紫外灯）总紫外灯）紫外剂量紫外剂量(mJ/cm(mJ/cm2 2)102030有效剂量曲线有效剂量曲线理论剂量曲线理论剂量曲线20紫外线消毒的特点和选型7/16/2024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=130000m3/day(按峰值流量计)=90278（Lpm，即升/分钟）q=90278/N=626.93Lpm/根 三、计算有效紫外剂量 Dose =5320.2 x q0.9839 =9.4134(mWs/cm2)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/cm2)21紫外线消毒的特点和选型7/16/2024四、紫外线消毒设计参数、设备四、紫外线消毒设计参数、设备选型和典型案例分析选型和典型案例分析22紫外线消毒的特点和选型7/16/2024项目信息表项目信息表项目编号：项目编号：（办事处名称/序号）项目负责人：项目负责人：编制时间：编制时间：20052005年年8 8月月1818日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/L D、当地电价：0.65元/度 E、紫外线吸光度：F、消毒指标：1000个FC/100mlG、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23紫外线消毒的特点和选型7/16/2024各种消毒紫外灯的特点各种消毒紫外灯的特点常规低压灯常规低压灯 253.7 nm（90%)灯管运行温度灯管运行温度 40oC 单根灯管紫外能单根灯管紫外能输出输出:30 50 W 对常规二级污水对常规二级污水消毒一般每根灯管消毒一般每根灯管处理流量处理流量:150 吨吨/天，适用于小型天，适用于小型污污水处理厂水处理厂低压高强灯低压高强灯 253.7 nm（90%)灯管运行温度灯管运行温度 100oC 单根灯管紫外能输单根灯管紫外能输出出:108W 对常规二级污水消对常规二级污水消毒一般每根灯管处毒一般每根灯管处理流量理流量:600 吨吨/天，天，适用于中型污水处适用于中型污水处理厂理厂中压中压(高强高强)灯灯 200 300 nm 消毒消毒波段波段 灯管运行温度灯管运行温度 600 800 oC 单根灯管紫外能单根灯管紫外能输出输出:420 W以上以上 对常规二级污水对常规二级污水消毒一般每根灯管消毒一般每根灯管处理流量处理流量:1500 吨吨/天，适用于大型天，适用于大型或低质污水处理厂或低质污水处理厂24紫外线消毒的特点和选型7/16/2024Trojan紫外消毒技术的应用n净水处理系列nTrojanUVMAXnTrojanUVLOGICnTrojanUVSWIFTn污水处理系列nTrojanUV3000PTPnTrojanUV3000BnTrojanUV3000PlusnTrojanUV4000Plus25紫外线消毒的特点和选型7/16/2024净水消毒产品nUV MAXn小型净水处理设备n适用于饮料、制药等用水，和酒店、游泳池和小区等供水消毒。26紫外线消毒的特点和选型7/16/2024净水消毒产品nUV MAX 系列n哈药集团制药总厂和制药六厂制药用水紫外线消毒现场n平均流量：40吨/小时27紫外线消毒的特点和选型7/16/2024净水消毒产品nUV LOGICn中型净水处理消毒系统n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。28紫外线消毒的特点和选型7/16/2024净水消毒产品nUV LOGIC 系列n大庆采油十厂回注水消毒现场n平均流量：3000吨/天29紫外线消毒的特点和选型7/16/2024型号型号ABCDEFF流量流量*0.66吨吨/时时1.14吨吨/时时3.18吨吨/时时3.18吨吨/时时6.36吨吨/时时8.0吨吨/时时10.7吨吨/时时电源参数电源参数25W230V/50Hz27W190-265V/50Hz43W190-265V/50Hz43W90-265V/50Hz67W90-265V/50Hz102W90-265V/50Hz102W90-265V/50Hz灯管数量灯管数量1111111进进/出口径及连出口径及连接方式接方式3/8FNPT3/4MNPT3/4MNPT3/4MNPT1MNPT1MNPT1 1/2MNPT腔体尺寸腔体尺寸396.5cm349cm49.59cm49.59cm73.59cm1109cm1109cm灯管尺寸灯管尺寸30cm25cm40.5cm40.5cm65cm100.5cm100.5cm控制箱尺寸控制箱尺寸786cm15106cm15106cm25156cm25156cm25156cm25156cm最大耐受压力最大耐受压力125PSI125PSI125PSI125PSI125PSI125PSI125PSI灯管故障视灯管故障视/听听报警报警有有有有有有有有有有有有有有报警重置报警重置无无无无无无有有有有有有有有计时器计时器无无无无无无有有有有有有有有干接触干接触*无无无无无无有有有有有有有有换灯提示换灯提示无无无无无无有有有有有有有有强度监视强度监视无无无无无无D PlusE PlusF PlusFPlus腔体材料腔体材料304SS304SS304SS304SS316SS316SS316SS外壳抛光外壳抛光无无无无无无有有有有有有有有环境温度环境温度2-402-452-452-502-502-502-50UVMAX系列产品选型及性能技术参数系列产品选型及性能技术参数 30紫外线消毒的特点和选型7/16/2024污水消毒产品nUV 3000 PTPn小型污水处理系统n适用于小区、学校生活等生活污水，电厂和医院等废水消毒。31紫外线消毒的特点和选型7/16/2024n大兴安岭林业集团总医院污水处理现场n平均流量：200吨/天污水消毒产品32紫外线消毒的特点和选型7/16/2024UV3000PTP系统选型及规格尺寸表系统选型及规格尺寸表 不锈钢型号不锈钢型号QM(t/d)一一QM(t/d)二二P（w）L2H2W2E DIA236灯管（45W）3025K-PTP1951569021344932291023050K-PTP3903121802134493305152264灯管（87.5W）3100K-PTP66052835033535623562033150K-PTP99079252533535623812033200K-PTP132010567003353562406203464灯管（87.5W）3300K-PTP19801584105041408423812033400K-PTP26402112140041408424832033500K-PTP33002640175041408424833053600K-PTP399031922100414084255930533紫外线消毒的特点和选型7/16/2024UV3000 Plus(LPHO UV3000 Plus(LPHO 低压高强灯低压高强灯)系统：系统：适用于大中型市政污水处理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34紫外线消毒的特点和选型7/16/2024UV 3000Plus 选型的简单估算方法选型的简单估算方法 一、灯管数目的确定一、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二、渠道尺寸和占地面积 1、模块总数灯管总数8240830（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H1475mm；6、占地面积S=(渠道宽+2M)渠道长 =(1.3352+2)6=28.02平方米；35紫外线消毒的特点和选型7/16/2024UV 3000Plus 选型的简单估算方法选型的简单估算方法 三、总装机容量简便计算三、总装机容量简便计算：总装机容量灯管数 250VA+3KVA 240250300063000VA（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。36紫外线消毒的特点和选型7/16/2024市政污水市政污水工程案例分析与设备选型工程案例分析与设备选型 1、无锡新城项目（、无锡新城项目（低压灯装置低压灯装置/人工清洗系统人工清洗系统)2、上海长桥污水处理厂上海长桥污水处理厂（低压高强装置（低压高强装置/机械加化学清洗机械加化学清洗)3、广州广州沥沥滘滘污水处理厂（低压高强压灯装污水处理厂（低压高强压灯装置置/26万吨万吨/天）天）37紫外线消毒的特点和选型7/16/2024市政污水市政污水工程项目应用案例工程项目应用案例 低压灯系统低压灯系统 项目名称：项目名称：无锡新城污水处理厂无锡新城污水处理厂 项目规模：项目规模：3.7万吨万吨/天天 设备类型：低压灯系统设备类型：低压灯系统 灯管数目：灯管数目：176根根 灯管功率输出：小于灯管功率输出：小于40w/根根 土建尺寸：土建尺寸：8m 0.84m 1.2m 运行成本：运行成本：1.2分分/吨吨 投资成本投资成本:22元元/吨吨 消毒效果：粪大肠菌群消毒效果：粪大肠菌群10000个个/L 运行时间：运行时间：2002.7作为国内最早使用低压灯项目之一，由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。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模污水处理厂使用低压灯系统(带人工带人工清洗系统清洗系统)在我国现阶段还具有较强的在我国现阶段还具有较强的投资经济性。投资经济性。38紫外线消毒的特点和选型7/16/2024市政污水市政污水工程应用案例工程应用案例 低压高强灯系统低压高强灯系统 项目名称：上海长桥污水处理厂项目名称：上海长桥污水处理厂 项目规模：项目规模：3.1万吨万吨/天天 设备类型：低压高强灯系统设备类型：低压高强灯系统 灯管数目：灯管数目：88根根 灯管功率输出：灯管功率输出：112w/根根 土建尺寸：土建尺寸：5m 0.98m 1.47m 运行成本：运行成本：1.0分分/吨吨 投资成本投资成本:26元元/吨吨 消毒效果：粪大肠菌群消毒效果：粪大肠菌群10000个个/L 运行时间：运行时间：2003.1该厂为国内最早的低压高强灯项目该厂为国内最早的低压高强灯项目（机械（机械+化学自动清洗），同时作为老化学自动清洗），同时作为老厂改造的示范项目，由上海市政院设厂改造的示范项目，由上海市政院设计。在计。在“非典非典”时期作为上海市政府时期作为上海市政府部门重点推广的示范工程部门重点推广的示范工程（消毒效果）。39紫外线消毒的特点和选型7/16/2024上海长桥污水处理厂上海长桥污水处理厂“低压高强灯系统低压高强灯系统”消毒效果消毒效果（某天由于（某天由于SSSS异常偏高，导致消毒排放超标）异常偏高，导致消毒排放超标）40紫外线消毒的特点和选型7/16/2024市政污水市政污水工程项目应用案例工程项目应用案例 低压高强灯系统低压高强灯系统41紫外线消毒的特点和选型7/16/2024 紫外线消毒设备实景紫外线消毒设备实景紫外线消毒设备实景紫外线消毒设备实景42紫外线消毒的特点和选型7/16/2024该项目经济性能分析该项目经济性能分析该项目经济性能分析该项目经济性能分析设计参数设计参数一期平均流量为一期平均流量为20万万m3/d;一期峰值流量为一期峰值流量为26万万m3/d;出水的紫外线透光率为出水的紫外线透光率为65%;排放标准排放标准/粪大肠菌群数粪大肠菌群数 10000个个/L;按生物验定剂按生物验定剂量设计量设计;排放标准为一排放标准为一级级B B标标;设备选型设备选型 UV3000PlusTM系统系统;低压高强灯系统（机械低压高强灯系统（机械+化学自动清洗）化学自动清洗）紫外线紫外线剂量同步系统；剂量同步系统；总装机容量总装机容量108KVA;紫外设备投资紫外设备投资25元元/吨吨;项目状况项目状况一期一期 2条渠道，远期预留条渠道，远期预留2个渠道个渠道;每渠道各安装每渠道各安装1个模块组个模块组;每模块组每模块组26个模块，共个模块，共52个模块个模块;每个模块每个模块8根灯管，合计根灯管，合计416根灯管根灯管;占地面积约为占地面积约为45平方米平方米;运行成本运行成本电费成本：电费成本：0.0065元元/吨水吨水;灯管成本：灯管成本：0.0038元元/吨水吨水;合计运行成本：合计运行成本：0.0103元元/吨水吨水;运行成本由电运行成本由电费和灯管更换费和灯管更换费组成费组成;43紫外线消毒的特点和选型7/16/2024消毒指标44紫外线消毒的特点和选型7/16/2024n石英套管的清洗1)手动清洗2)化学清洗3)纯机械的自动清洗4)机械加化学自动清洗消毒系统的维护消毒系统的维护45紫外线消毒的特点和选型7/16/2024套管的清洗方式1人工清洗人工清洗46紫外线消毒的特点和选型7/16/2024套管的清洗方式2清洗槽化学清洗清洗槽化学清洗47紫外线消毒的特点和选型7/16/2024套管的清洗方式3机械加化学自动清洗纯机械自动清洗48紫外线消毒的特点和选型7/16/2024