污水处理消毒技术及发展方向
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若干独立的紫外灯模块组成的系统发出 ,紫外灯 模块浸入污水层中 ;水流靠重力流动通过照射区 域 ,不需要泵 、管道以及阀门 ;这种消毒方式简称 为模块化明渠式消毒系统 。采用该系统 ,可对单 个模块进行维护 ,且紫外灯模块可轻易地从明渠 中直接取出进行维护检修 ,维护时系统无需停机 , 可继续消毒 ,因而无需备用设备 。如果需要对明 渠进行清理也很方便 ,大大降低了紫外线污水消 毒的成本并使得系统维护简单方便 。同时当污水 处理厂在扩建或改造时 ,只需适当增加紫外灯模
要求对污水进行消毒处理 。2002 年底在某些国 家及地区爆发的非典型性肺炎 ,再一次向人们敲 响了警钟 ,提醒人们要加强控制病原菌的传播 ,使 得城市污水的消毒越发受到重视 ,成为防止疾病 传播 、扩散的重要防线 。
为了保护人类的生命健康 ,保护好水环境 ,世 界许多国家和地区 (北美 、欧盟 、日本 、韩国 、台湾 等) 都要求对城市污水在排放前进行消毒处理 。 我国在 2002 年底颁布的 GB 18918 —2002《城镇污 水处理厂污染物排放标准》中首次将微生物指标 列为基本控制指标 ,要求城市污水必须进行消毒 处理 ,从而使污水处理标准的病原微生物指标与 国际接轨 。
许多国家和地区在对城市污水要求消毒的同 时 ,也制定了相应的消毒指标[1] 。详见表 1 。
国家或地区 美国环保局 ( EPA) 欧盟 日本指针
中国 ( GB 18918 - 2002)
表 1 部分国家和地区污水消毒指标
指标值
粪大肠菌群数 : ≤200 个Π100 mL 粪大肠菌群数 : ≤2 000 个Π100 mL 总大肠菌群数 : ≤1000 个ΠmL
表 2 铁路行业回用水消毒指标[2]
水质分类
铁路生产 低质用水 铁路生活 杂用水质 铁路景观 用水
总大肠菌群值 ≤18 个ΠL ≤18 个ΠL ≤18 个ΠL
用途
机车车辆冲洗 、机车车辆配件煮 冲洗 、除尘防尘 、容器试压 、冷却 洗车 、扫除 、地面冲洗 、道路浇洒 、 绿化 、厕所便器冲洗 喷泉 、观赏鱼池 、人造湖
Technology and Prospects of Waste water Disinfection DUAN Yu2hua
( Environmental Engineering Research and Design Department of FSDI , Wuhan 430063 , China)
紫外线消毒技术在城市污水消毒领域得到广 泛的应用 ,但在铁路污水处理行业的应用基本没
有起步 ;由于国家将污水排放中微生物指标列为 基本控制指标 ,铁路污水必须进行消毒处理 ,满足 消毒要求后才能排放 ,而铁路污水一般为低质污 水 、常规二级生化处理后的污水以及铁路回用水 , 是采用紫外线消毒应用普遍的领域 ,紫外线消毒 技术必将在铁路污水处理中得到应用并逐渐推广 开来 。
铁道劳动安全卫生与环保 2005 年第 32 卷 3 期 环保 (2)
文章编号 :1003 - 1197( 2005) 03 - 0116 - 03
污水处理消毒技术及发展方向
段玉华 (铁道第四勘察设计院环境工程设计研究处 , 湖北 武汉 430063)
摘要 : 水消毒技术在给水处理中的应用已有 100 多 年的历史 ,但在污水处理中的应用时间却不长 ,而我国更 是才刚刚起步 。城市污水经过二级处理后 ,仍可能有病 原菌 ,因此 ,必须对污水进行消毒 。分析比较了紫外线消 毒 、氯消毒 、二氧化氯消毒 、臭氧消毒技术的消毒原理 、优 缺点及适用条件 ,并阐述了污水消毒技术的发展方向以 及在铁路行业的应用前景 。
11 消毒效率高 21 不产生难处理的或生物积累性残 余物
11 易产生“三致”物质 21 氯化形成的余氯及某些含氯化合 物对水生物有毒害 11 不能储存 ,现制现用 21 制取设备复杂 ,成本较高
11 投资大 ,成本高 21 设备管理复杂
11 常规二级生化处理后的污水 、再 生水 21 大 、中 、小型污水处理厂 11 常规二级生化处理后的污水 、再 生水 21 中 、小型污水处理厂 11 常规二级生化处理后的污水 、再 生水 21 小型污水处理厂
312 紫外线消毒工艺流程及应用特点
wk.baidu.com
紫外线消毒工艺流程如图 1 所示 ,污水通过
照射池时 ,污水中的各种微生物在紫外光作用下
灭活 ,达到消毒目的 。照射池一般采用明渠 ,污水
层深度一般在 0165～110 m 之间 ; 紫外光光源由
电能
污 水 照射池
处理水
图 1 紫外线消毒工艺流程
参考文献 :
[ 1 ] 张 辰 1 污水消毒标准及紫外线消毒技术应用 [J ] . 给水 排水 ,2003 (12) :3～4.
[ 2 ] TBΠT3007 —2000 ,铁路回用水水质标准[ S] . [ 3 ] 尹士君. 消毒. 水处理构筑物设计与计算 [ M] . 北京 : 化学
工业出版社 ,2004. 235～241.
铁路既有污水处理厂一般采用一级强化处理 和常规二级生化处理 ,处理后的污水一般未经消 毒直接排放 ,不满足国家污水排放标准 ,须增设污 水消毒环节 ,采用紫外线消毒仅增设紫外线消毒 设备和明渠即可满足消毒要求 ,无须增设其他新 的构筑物和设备 ,并且不受既有场地的限制 。对 于新建的污水处理厂 ,采用紫外线消毒是首选 ,不 仅可以保证消毒效果 ,还可以降低工程造价 ,节约 用地 。对于铁路回用水 ,其特点是低浊 、高紫外穿 透率 ,采用紫外线消毒既可以满足消毒指标 ,又可 以满足节能降耗需求 ,同时方便扩能 。
污水消毒应根据污水处理厂的规模 、处理后 的水质 、排入的水体要求 、运营成本等因素综合考 虑 ,选择安全 、环保 、经济 、有效的消毒方式 。
3 污水消毒的发展方向及在铁路行业中的应用 前景
311 污水消毒的发展趋势 由于化学消毒方法是向水中投加了消毒剂 ,
会产生或多或少的消毒副产物 ,易造成二次污染 ; 而采用物理消毒方法的紫外消毒技术不会产生消 毒副产物 ,具有广谱杀菌能力 ,无二次污染 ,经过 20 多年的发展 ,已经成为成熟 、可靠 、高效 、环保 的消毒技术 ,在国外各个领域特别在各类城市污 水 (包括低质污水 、常规二级生化处理后的污水 、 合流管道溢流废水和再生水) 的消毒处理中得到 了广泛的运用 。在我国由于对其技术的了解有一 定的局限性 ,在污水处理中的应用不多 ; 进入 21 世纪后 ,随着对污水消毒的日益重视和运行经验 的积累 ,紫外线消毒技术将得到推广 ,并将成为取 代传统化学消毒方法的主流技术 。
11 电耗较大 21 在国内采用不多 ,对其技术的了解 具有一定的局限性
11 低质污水 、常规二级生化处理后 的污水 、合流管道溢流废水和再生 水 21 大 、中 、小型污水处理厂
液氯消毒 二氧化氯消毒
臭氧消毒
11 效果可靠 ,成本较低 21 投配设备简单 ,投量准确
11 具有较好的消毒效果 21 不会产生“三致”物质
Keywords :wastewater ; disinfection ; prospects
118
116
铁道劳动安全卫生与环保 2005 年第 32 卷 3 期 环保 (2)
2 常见污水消毒技术比较
消毒法等 ;化学方法是利用消毒剂的强氧化性来 破坏微生物的结构而达到消毒的目的 ,在工程中
消毒方法大体上可分为物理方法和化学方 常用的化学消毒方法有氯消毒 、二氧化氯消毒 、臭
117
铁道劳动安全卫生与环保 2005 年第 32 卷 3 期 环保 (2)
块的数量 ,而无需添购整套系统 ,可以节省设备投 资 ,使用起来非常灵活 。
由于紫外光须照透污水层才能起消毒作用 , 污水中的悬浮物 、浊度等会干扰紫外光的传播 ,影 响消毒效果 ,故紫外线消毒一般用于低质污水 、常 规二级生化处理后的污水 、合流管道溢流废水以 及再生水的消毒 。低质污水的消毒 ,即只经过一 级处理或一级强化处理的污水 ,其特点是高 TSS (50～150 mg/ L) 和低紫外穿透率 (5 %～25 %) ,这 类污水如果使用化学消毒工艺 ,将会产生大量的 三致副产物 ,采用紫外线消毒可以避免产生上述 消毒副产物 。常规二级生化处理后的污水消毒 , 是紫外线消毒应用最为普遍的领域 ,这类污水 TSS 一般在 10～30 mg/ L 、紫外穿透率在 40 %～ 70 %。合流管道溢流污水用紫外线消毒 ,不仅消 毒效果好 ,而且比加氯消毒在剂量控制上更为可 靠和容易 ,这类污水的特点是水质可以在短时间 内有 很 大 幅 度 的 变 化 , 例 如 TSS 可 在 10 ～ 100 mg/ L间 ,紫外穿透率可在 5 %～70 %间变化 。再 生水的消毒 ,是紫外线污水消毒的另一个重要应 用范围 ,再生水表现为低浊度和高紫外穿透率 ,采 用紫外线消毒效果明显 。 313 紫外线消毒技术在铁路行业中的应用前景
关键词 : 污水 ; 消毒技术 ; 发展方向 中图分类号 :X703 文献标识码 :A
1 污水消毒的必要性及标准
水消毒技术在给水处理中的应用已有 100 多 年的历史 ,但在污水处理中的应用时间却不长 ,而 我国更是才刚刚起步 。城市污水经过二级处理 后 ,水质已经改善 ,细菌含量也大幅度减少 ,但细 菌的绝对值仍很高 ,并存在有病原菌的可能 ,这就
法 。物理方法主要利用加热 、冷冻 、辐照等方法对 氧消毒等 。上述几种污水消毒技术的优缺点和适
微生物的遗传物质核酸的破坏而达到消毒的目 用条件见表 3[3] 。
的 ,在工程中常用的物理消毒方法主要有紫外线
表 3 污水消毒方式优缺点及适用条件
消毒技术
优点
缺点
适用条件
紫外线消毒
11 消毒速度快 ,效率高 21 不影响水的物理和化学成分 31 模块化设备操作简单 ,便于管理 , 易于实现自动化
标准
二级生化处理后的出水 浴场水指导准则 水污染环境质量标准 ———二级标准 ,渔业一级标准
粪大肠菌群数 :
≤1000 个ΠL ≤10000 个ΠL
一级标准 A 类 一级标准 B 类 、二级标准
铁路行业针对回用水制定了相应的铁路回用 水消毒指标 ,见表 2 。
收稿日期 :2005202222 ;修订日期 :2005204225 作者简介 :段玉华 (1973 - ) ,男 ,湖北房县人 ,工程师 ,从事给 排水工程设计工作 。
Abstract :Water disinfection has been applied for more than 100 years to water treatment , but not for a long time to wasterwater treatment , and even just started in China. The city’s treated wastewater may still contains pathogenic organisms , so it must be disinfected. In this paper , the principle , advantages and disadvantages , suitable application of ultraviolet , chlorination , chlorine dioxide and ozonisation disinfection processes are presented. The developing direction and the prospects of application in railway of wastewater disinfection are indicated.
要求对污水进行消毒处理 。2002 年底在某些国 家及地区爆发的非典型性肺炎 ,再一次向人们敲 响了警钟 ,提醒人们要加强控制病原菌的传播 ,使 得城市污水的消毒越发受到重视 ,成为防止疾病 传播 、扩散的重要防线 。
为了保护人类的生命健康 ,保护好水环境 ,世 界许多国家和地区 (北美 、欧盟 、日本 、韩国 、台湾 等) 都要求对城市污水在排放前进行消毒处理 。 我国在 2002 年底颁布的 GB 18918 —2002《城镇污 水处理厂污染物排放标准》中首次将微生物指标 列为基本控制指标 ,要求城市污水必须进行消毒 处理 ,从而使污水处理标准的病原微生物指标与 国际接轨 。
许多国家和地区在对城市污水要求消毒的同 时 ,也制定了相应的消毒指标[1] 。详见表 1 。
国家或地区 美国环保局 ( EPA) 欧盟 日本指针
中国 ( GB 18918 - 2002)
表 1 部分国家和地区污水消毒指标
指标值
粪大肠菌群数 : ≤200 个Π100 mL 粪大肠菌群数 : ≤2 000 个Π100 mL 总大肠菌群数 : ≤1000 个ΠmL
表 2 铁路行业回用水消毒指标[2]
水质分类
铁路生产 低质用水 铁路生活 杂用水质 铁路景观 用水
总大肠菌群值 ≤18 个ΠL ≤18 个ΠL ≤18 个ΠL
用途
机车车辆冲洗 、机车车辆配件煮 冲洗 、除尘防尘 、容器试压 、冷却 洗车 、扫除 、地面冲洗 、道路浇洒 、 绿化 、厕所便器冲洗 喷泉 、观赏鱼池 、人造湖
Technology and Prospects of Waste water Disinfection DUAN Yu2hua
( Environmental Engineering Research and Design Department of FSDI , Wuhan 430063 , China)
紫外线消毒技术在城市污水消毒领域得到广 泛的应用 ,但在铁路污水处理行业的应用基本没
有起步 ;由于国家将污水排放中微生物指标列为 基本控制指标 ,铁路污水必须进行消毒处理 ,满足 消毒要求后才能排放 ,而铁路污水一般为低质污 水 、常规二级生化处理后的污水以及铁路回用水 , 是采用紫外线消毒应用普遍的领域 ,紫外线消毒 技术必将在铁路污水处理中得到应用并逐渐推广 开来 。
铁道劳动安全卫生与环保 2005 年第 32 卷 3 期 环保 (2)
文章编号 :1003 - 1197( 2005) 03 - 0116 - 03
污水处理消毒技术及发展方向
段玉华 (铁道第四勘察设计院环境工程设计研究处 , 湖北 武汉 430063)
摘要 : 水消毒技术在给水处理中的应用已有 100 多 年的历史 ,但在污水处理中的应用时间却不长 ,而我国更 是才刚刚起步 。城市污水经过二级处理后 ,仍可能有病 原菌 ,因此 ,必须对污水进行消毒 。分析比较了紫外线消 毒 、氯消毒 、二氧化氯消毒 、臭氧消毒技术的消毒原理 、优 缺点及适用条件 ,并阐述了污水消毒技术的发展方向以 及在铁路行业的应用前景 。
11 消毒效率高 21 不产生难处理的或生物积累性残 余物
11 易产生“三致”物质 21 氯化形成的余氯及某些含氯化合 物对水生物有毒害 11 不能储存 ,现制现用 21 制取设备复杂 ,成本较高
11 投资大 ,成本高 21 设备管理复杂
11 常规二级生化处理后的污水 、再 生水 21 大 、中 、小型污水处理厂 11 常规二级生化处理后的污水 、再 生水 21 中 、小型污水处理厂 11 常规二级生化处理后的污水 、再 生水 21 小型污水处理厂
312 紫外线消毒工艺流程及应用特点
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紫外线消毒工艺流程如图 1 所示 ,污水通过
照射池时 ,污水中的各种微生物在紫外光作用下
灭活 ,达到消毒目的 。照射池一般采用明渠 ,污水
层深度一般在 0165～110 m 之间 ; 紫外光光源由
电能
污 水 照射池
处理水
图 1 紫外线消毒工艺流程
参考文献 :
[ 1 ] 张 辰 1 污水消毒标准及紫外线消毒技术应用 [J ] . 给水 排水 ,2003 (12) :3～4.
[ 2 ] TBΠT3007 —2000 ,铁路回用水水质标准[ S] . [ 3 ] 尹士君. 消毒. 水处理构筑物设计与计算 [ M] . 北京 : 化学
工业出版社 ,2004. 235～241.
铁路既有污水处理厂一般采用一级强化处理 和常规二级生化处理 ,处理后的污水一般未经消 毒直接排放 ,不满足国家污水排放标准 ,须增设污 水消毒环节 ,采用紫外线消毒仅增设紫外线消毒 设备和明渠即可满足消毒要求 ,无须增设其他新 的构筑物和设备 ,并且不受既有场地的限制 。对 于新建的污水处理厂 ,采用紫外线消毒是首选 ,不 仅可以保证消毒效果 ,还可以降低工程造价 ,节约 用地 。对于铁路回用水 ,其特点是低浊 、高紫外穿 透率 ,采用紫外线消毒既可以满足消毒指标 ,又可 以满足节能降耗需求 ,同时方便扩能 。
污水消毒应根据污水处理厂的规模 、处理后 的水质 、排入的水体要求 、运营成本等因素综合考 虑 ,选择安全 、环保 、经济 、有效的消毒方式 。
3 污水消毒的发展方向及在铁路行业中的应用 前景
311 污水消毒的发展趋势 由于化学消毒方法是向水中投加了消毒剂 ,
会产生或多或少的消毒副产物 ,易造成二次污染 ; 而采用物理消毒方法的紫外消毒技术不会产生消 毒副产物 ,具有广谱杀菌能力 ,无二次污染 ,经过 20 多年的发展 ,已经成为成熟 、可靠 、高效 、环保 的消毒技术 ,在国外各个领域特别在各类城市污 水 (包括低质污水 、常规二级生化处理后的污水 、 合流管道溢流废水和再生水) 的消毒处理中得到 了广泛的运用 。在我国由于对其技术的了解有一 定的局限性 ,在污水处理中的应用不多 ; 进入 21 世纪后 ,随着对污水消毒的日益重视和运行经验 的积累 ,紫外线消毒技术将得到推广 ,并将成为取 代传统化学消毒方法的主流技术 。
11 电耗较大 21 在国内采用不多 ,对其技术的了解 具有一定的局限性
11 低质污水 、常规二级生化处理后 的污水 、合流管道溢流废水和再生 水 21 大 、中 、小型污水处理厂
液氯消毒 二氧化氯消毒
臭氧消毒
11 效果可靠 ,成本较低 21 投配设备简单 ,投量准确
11 具有较好的消毒效果 21 不会产生“三致”物质
Keywords :wastewater ; disinfection ; prospects
118
116
铁道劳动安全卫生与环保 2005 年第 32 卷 3 期 环保 (2)
2 常见污水消毒技术比较
消毒法等 ;化学方法是利用消毒剂的强氧化性来 破坏微生物的结构而达到消毒的目的 ,在工程中
消毒方法大体上可分为物理方法和化学方 常用的化学消毒方法有氯消毒 、二氧化氯消毒 、臭
117
铁道劳动安全卫生与环保 2005 年第 32 卷 3 期 环保 (2)
块的数量 ,而无需添购整套系统 ,可以节省设备投 资 ,使用起来非常灵活 。
由于紫外光须照透污水层才能起消毒作用 , 污水中的悬浮物 、浊度等会干扰紫外光的传播 ,影 响消毒效果 ,故紫外线消毒一般用于低质污水 、常 规二级生化处理后的污水 、合流管道溢流废水以 及再生水的消毒 。低质污水的消毒 ,即只经过一 级处理或一级强化处理的污水 ,其特点是高 TSS (50～150 mg/ L) 和低紫外穿透率 (5 %～25 %) ,这 类污水如果使用化学消毒工艺 ,将会产生大量的 三致副产物 ,采用紫外线消毒可以避免产生上述 消毒副产物 。常规二级生化处理后的污水消毒 , 是紫外线消毒应用最为普遍的领域 ,这类污水 TSS 一般在 10～30 mg/ L 、紫外穿透率在 40 %～ 70 %。合流管道溢流污水用紫外线消毒 ,不仅消 毒效果好 ,而且比加氯消毒在剂量控制上更为可 靠和容易 ,这类污水的特点是水质可以在短时间 内有 很 大 幅 度 的 变 化 , 例 如 TSS 可 在 10 ～ 100 mg/ L间 ,紫外穿透率可在 5 %～70 %间变化 。再 生水的消毒 ,是紫外线污水消毒的另一个重要应 用范围 ,再生水表现为低浊度和高紫外穿透率 ,采 用紫外线消毒效果明显 。 313 紫外线消毒技术在铁路行业中的应用前景
关键词 : 污水 ; 消毒技术 ; 发展方向 中图分类号 :X703 文献标识码 :A
1 污水消毒的必要性及标准
水消毒技术在给水处理中的应用已有 100 多 年的历史 ,但在污水处理中的应用时间却不长 ,而 我国更是才刚刚起步 。城市污水经过二级处理 后 ,水质已经改善 ,细菌含量也大幅度减少 ,但细 菌的绝对值仍很高 ,并存在有病原菌的可能 ,这就
法 。物理方法主要利用加热 、冷冻 、辐照等方法对 氧消毒等 。上述几种污水消毒技术的优缺点和适
微生物的遗传物质核酸的破坏而达到消毒的目 用条件见表 3[3] 。
的 ,在工程中常用的物理消毒方法主要有紫外线
表 3 污水消毒方式优缺点及适用条件
消毒技术
优点
缺点
适用条件
紫外线消毒
11 消毒速度快 ,效率高 21 不影响水的物理和化学成分 31 模块化设备操作简单 ,便于管理 , 易于实现自动化
标准
二级生化处理后的出水 浴场水指导准则 水污染环境质量标准 ———二级标准 ,渔业一级标准
粪大肠菌群数 :
≤1000 个ΠL ≤10000 个ΠL
一级标准 A 类 一级标准 B 类 、二级标准
铁路行业针对回用水制定了相应的铁路回用 水消毒指标 ,见表 2 。
收稿日期 :2005202222 ;修订日期 :2005204225 作者简介 :段玉华 (1973 - ) ,男 ,湖北房县人 ,工程师 ,从事给 排水工程设计工作 。
Abstract :Water disinfection has been applied for more than 100 years to water treatment , but not for a long time to wasterwater treatment , and even just started in China. The city’s treated wastewater may still contains pathogenic organisms , so it must be disinfected. In this paper , the principle , advantages and disadvantages , suitable application of ultraviolet , chlorination , chlorine dioxide and ozonisation disinfection processes are presented. The developing direction and the prospects of application in railway of wastewater disinfection are indicated.