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影响紫外杀菌效果的重要因数

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学社皮皮 发表于 2019-9-6 07:54 | 显示全部楼层 打印 上一主题 下一主题
紫外剂量

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$ }( v4 Q" |8 `6 o# {( ~7 Z1《城市给排水紫外线消毒设备》GB/T19837-2005标准--生物验证要求) + x1 K# r1 ?2 p3 E% W; W9 s2tech.cn
紫外线消毒设备在工程设计和应用之前,应提供有资质的第三方用同类设备在类似水质中所做的检验报告。
/ J3 s4 o" N- H" u生物验定是确定紫外线消毒设备所能实现的紫外线有效剂量的实验验证。 生物验定已成为评价和比较不同紫外线消毒设备(采用不同紫外灯、镇流器、反应器设计等)在各种不同运行条件及水质条件下实现紫外线有效剂量的检测方法。
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2《城市给排水紫外线消毒设备》GB/T19837-2005标准--污水处理最小紫外线有效剂量要求
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* M% y- i  ^, Z' J, I5 h5 J为保证达到GB 18918中所要求的卫生学指标的二级标准和一级标准的B标准,SS(水中悬浮物)应不超过20 mg/L,紫外线消毒设备在峰值流量和紫外灯运行寿命终点时,考虑紫外灯套管结垢影响后所能达到的紫外线有效剂量不应低于15 mJ/cm2。
; \2 c8 `0 h- `为保证达到GB 18918中所要求的卫生学指标的一级标准的A标准,当SS不超过10m g/L时,紫外线消毒设备在峰值流量和紫外灯运行寿命终点时,考虑紫外灯套管结垢影响后所能达到的紫外线有效剂量不应低于20 mJ/cm2.( `! q4 q* I; [/ h3 {! R; L3 T2tech.cn
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紫外线强度、曝光时间

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. a! l9 |3 ]# c- P* T5 ?微生物通过消毒器具接收到的紫外剂量:$ {9 X& [1 R) f) P( L2tech.cn
在实际的紫外线消毒器或系统中,由于光强在空间的不均匀分布,流体动力学的限制以及微生物在消毒器中滞留时间很短(一般1秒~10秒左右),每个微生物个体接收到的紫外剂量是不同的。2 e1 j' r4 s! n: U: Y- e  b2tech.cn

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紫外线灯管
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4 G* m- q) Y' k1 X4 T  o' t3 ]2tech.cn
1  影响紫外线灯管光电参数的内部因数---固汞、电子粉、保护膜、灯丝、石英玻璃管、真空卫生、管内气体等
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2  影响紫外线灯管光电参数的内部因数---灯管老化
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7 ~" D, q  @7 ^* a* j0 p& Q: F& f! W灯管使用一年后有明显光衰(老化)
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' f% F; q* j) z+ x3  影响紫外线灯管光电参数的外部因数---套管、灯管工作环境、镇流器等
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a) 水体成份、色度对紫外透过率的影响
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. O, g* _1 V( Q+ [+ B  u' ~, I
8 t9 B5 |& z# g7 ib) 水体内的悬浮物对紫外透过率的影响
. S. X$ [5 T) a1 I; E- ~# c" R* G# s, V" ]2tech.cn
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  T3 ~! p1 t. F6 tc) 水体内的气泡对紫外透过率的影响. R' `' ^: n% Q% E2tech.cn

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, K! B+ Z* `5 L9 F& }6 wd) 水温对紫外线强度的影响, ^" [5 X9 ?# n! X- d; O' U2tech.cn

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5 G3 t, e2 E7 h7 f# te) 石英玻璃套管材质及石英玻璃套管结垢对紫外线强度的影响
0 {& H$ A: M: o3 S  e+ E: ~# mi. 1.5mm厚石英玻璃套管紫外线强度的衰减小于10%;  5 `, c( {9 [" C* F& L6 ?" O4 d2tech.cn
ii. 石英玻璃套管结垢后紫外线强度的衰减小于50%~20%。---可见套管清洗装置的重要性+ C; e1 b3 X/ @/ L# Z2tech.cn
& |! k' K+ n" x$ g; N  P2tech.cn
f) 进水微生物及细菌总量也是一个关键指标& }; r# b& x0 H# g1 q' a2tech.cn
, Z0 b2 \& e2 n2tech.cn
一般来讲原水的大肠杆菌不应该超过10^7
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照射距离

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I=A*L^-0.9705
% Q! E7 _# N- G' K1 aA—紫外线强度,A=75325.5uW/cm2 * ^1 F) n5 C3 X2tech.cn
L—测试距离,mm。-
4 q" m! d( x9 O; a- \3 @8 L
3 Z1 i4 D- e1 e2 h 环境学社1.jpg
, m; ]9 t1 ?1 A
' |* P$ n) }; R% |7 H3 d9 W
紫外灯模块组的设计

# M) P* z) X) Z. Y1 j  M, g0 ?( J) A* s0 o- e' u, t2tech.cn
L越大,紫外线强度越低,杀菌效果越差。
- N; o, u: g! h9 R# S- @/ W) O# a- E0 `$ p/ ~9 e2tech.cn
环境学社1.jpg ) ~- J9 G4 P2 c8 ~5 r2tech.cn

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精彩评论1

 楼主| 学社皮皮 发表于 2019-9-6 08:00 | 显示全部楼层
紫外灯模块安装明渠的设计

: V* t. J$ t0 ]: R& J! M/ M/ `! Z6 e( b3 V" D: z( A+ J8 O2tech.cn
从“图五”可以了解到,大肠杆菌在30000μW/cm2紫外强度下经过0.36秒照射就被杀死,需要的紫外剂量为10.8mJ/cm2。
; \. h. Z8 L) Z2 G0 I9 _
1 ~6 K! l( ~$ O: B) u考虑到细菌或病毒的杀灭需要一定的紫外剂量,细菌或病毒在某一距离L下的杀灭效果一旦被确定,就必须在设计或施工(安装)过程中保持一致。
5 F# r1 {8 H# z: }" S% g. u& m4 r- x2tech.cn
从实际测试数据可知,裸灯71mm距离下,紫外强度约为11mW/cm2。
; n5 J: Q# Z2 V* q1 K* S6 R4 ~6 z% D2tech.cn
,灯管衰减系数为0.7*套管的衰减0.9*套管的结垢衰减0.8,实际紫外强度为5.544mW/cm2。
' {6 U% g5 h4 C- A7 _
0 ^% T- |5 _7 o假设设计速为0.5m/s,已知灯管弧长为1.45m,可知曝光时间为2.9秒,理论紫外剂量为5.544*2.9=16.08mJ/cm2。 按GB/T19837-2005标准要求,排放二级标准和一级标准的B标准,考虑紫外灯套管结垢影响后所能达到的紫外线有效剂量不应低于15 mJ/cm2,按此要求设计,曝光时间为15/5.544=2.71秒,水流速度为1.45/2.71=0.53 m/s。
& j5 E5 t. _! R0 H6 `! W' M
! a6 o! O# F4 G1 }从计算结果看,考虑到灯管30%的光衰,套管约30%的光衰,为满足污水排放一级B标准要求,在流速为0.5m/s 的情况下,L应小于100mm。
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, y2 I/ w" v4 F, j2tech.cn
环境学社1.jpg
/ S4 r4 k2 `& |+ e  V# R& d7 S% H. D# S2 m! L2tech.cn
曝光时间
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' i; p1 G8 }- q& a- h3 l6 g; X明渠中与曝光时间有关的参数为:水流速度V' ]0 L3 I& x: Y# V  H2tech.cn
V=Q/A. ^% `. K% r4 B. Q, h2tech.cn
V--水流速度 m/h;5 A0 ~1 q1 ?5 t( m2tech.cn
Q--最大峰值流量m3/h;( V% U5 N$ |, X2tech.cn
A--明渠有效截面积m2;' x, N' R0 B) L/ f( c" g2tech.cn
% y( c/ A- k7 j! i; n2 k2tech.cn

# k, }" u3 d- M* M1  影响曝光时间的因数---明渠有效断面尺寸: p+ ?7 T; {" z1 L( O7 {2tech.cn

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; N& j5 f& \  v1 T. _- S! [1 {& b6 t& Y7 H  i; M+ n2tech.cn
A=B*H-b*m*(H-L/2)=m*n*L*L-b*m*n*L+b*m*L/2
' d! m8 D: u; N2 j8 ]6 {  i5 H) R  _4 H: \2tech.cn
从上式中可以知,灯管不锈钢支架越宽,面积越小,因此在排架模组安装时一般采用犬牙交错布置。
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' K) ~% ]* F% z
( H6 L! w$ j$ X3 g( P0 n) G2  影响曝光时间的因数---入水流量Q 峰值流量必须控制在设计系数内。; V: L7 Z& \8 g$ A* u2 v1 z2tech.cn
( @1 Z0 K, w1 J+ o' C( K, K2tech.cn
3  影响曝光时间的因数---出水控制方式 0 c/ L1 o4 X6 {! j$ O2tech.cn
# k) e6 h! Y8 P+ W! U+ l& _2tech.cn
现有污水处理的出水装置有:无动力溢流堰、无动力拍门、电动堰门
9 \' T" P8 \9 U  T' h) H' M: |- u( e, g2 d' w2tech.cn
; m  X& _" N' a( v/ O2tech.cn
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