观赏性景观环境用水 河道、湖泊类

观赏性景观环境用水 水景类

娱乐性景观环境用水 河道、湖泊类

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注：* 除注明外均为粪大肠菌群数。

早在1878年人类就发现了太阳光中的紫外线具有杀菌消毒作用。1901年和1906年人类先后发明了水银光弧这一人造紫外光源和传递紫外光性能较好的石英材质灯管，法国马赛一家自来水厂很快在1910年首次使用紫外线消毒工艺。人类对紫外线消毒技术在城市处理中的应用则始于20世纪60年代中叶，并于70年代到80年代初对紫外线消毒在城市处理中的应用进行了大量早期的研究，这主要是由于当时人们已认识到被广泛使用的加氯消毒工艺中的余氯对受纳水体中的鱼类等生物有毒，而且发现并确认了氯消毒等化学消毒方法会产生如三卤甲烷(THMs)等致癌、致基因畸变的副产物。这些发现促使人类寻求一种更好的消毒方法。

加拿大安大略省水资源委员会于1965年和 1969年对紫外线消毒技术应用于城市处理以及对受纳水体的影响进行了研究和评估(1)。其他加拿大研究人员对紫外线消毒的效果、技术可行性、影响效果的水质因素、对受纳水体中鱼类的影响、消毒副产物以及与加氯消毒技术比较进行了大量先驱性的研究工作(2～7)。这些研究结果表明，紫外线消毒技术可行，可达到和加氯相同甚至更好的消毒效果，对受纳水体中生物无毒副作用，不产生消毒副产物。以上研究为推动紫外线消毒在城市处理中的应用奠定了基础。

1982年加拿大某公司发明了世界上第一套明渠式安装的紫外线消毒系统2000，并引进了模块化紫外线消毒系统概念，即紫外线系统可由若干独立的紫外灯模块组成，且水流靠重力流动，不需要泵、管道以及阀门。系统维护可对单个模块进行，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，可继续运行消毒，因而无需备用设备，如果需要对明渠进行清理也很方便。模块化明渠式消毒装置大大降低了紫外线消毒的成本并使得系统维护简单方便。同时，当处理厂在扩建或改造时，只需适当增加紫外灯模块的数量，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。这一发明得到了处理厂的欢迎，大大推动了紫外线消毒技术在城市消毒处理中的应用。目前在世界各地已经有3000多家城市处理厂安装使用了紫外线消毒系统，其中95％以上的系统采用了明渠式模块化紫外线系统的创意。这些消毒系统规模小的每天处理几千m3，大的每天处理上百万m3。

在亚洲，1999年香港石湖墟处理厂投入运行，该厂规模24万m3／d，消毒后粪大肠杆菌小于 1000个／100mL。2000～2003年间，陆续有深圳市龙岗大区处理厂(5．6万m3／d)、上海长桥处理厂(2．2万m3／d)、上海松江北区处理厂 (8万m3／d)、无锡新区处理厂(3万m3／d)、苏州新区第二处理厂(4万m3／d)和上海龙华处理厂(10．5万m3／d)等采用紫外线消毒系统。

4 应用实例

紫外线消毒技术如今已被广泛应用于各类城市的消毒处理中，包括低质、常规二级生化处理后的、合流管道溢流废水和再生水的消毒。低质的消毒，即只经过一级处理或一级强化处理的，其特点是高TSS(50～／L)和低紫外穿透率(5％～25％)，这类如果使用化学消毒工艺，将会产生大量的三致副产物。目前美国夏威夷沙岛处理厂是世界上最大的采用紫外线对低质消毒的城市处理厂，处理规模为56万 m3／d，采用了明渠式中压灯消毒系统。常规二级生化处理后的消毒，是紫外线消毒应用最为普遍的领域。这类TSS一般在10～30 mg／l 紫外穿透率在40％～70％。目前正在建造的美国 Creek处理厂建成后可消毒227万m3／d ，将成为世界上最大的紫外线消毒系统，该系统为明渠式中压灯消毒系统。合流管道溢流用紫外线消毒，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。美国 Creek处理厂采用了紫外线消毒技术每天可对136万m3 CSO进行消毒。该紫外线消毒系统是目前世界上最大的紫外线消毒系统，也采用了明渠式中压灯消毒技术。再生水的消毒，是紫外线消毒的另一个重要应用范围，也是消毒标准最为严格的。美国加州于90 年代初委托美国国家水研究所(NWRl)、美国供水协会(AWWA)和加州戴维斯大学对紫外线消毒技术在废水再生处理中的应用做了大量研究工作，并最早将紫外线消毒技术应用于再生水的消毒处理中。再生水表现为低浊度和高紫外穿透率，从美国的情况看，出水浊度按要求一般不得超过2 NTU，紫外穿透率一般在65％～80％左右。对再生水进行紫外线消毒是出于对加氯消毒产生的三致副产物的担心，同时化学消毒剂可对一些农作物产生伤害或可能影响植物的生长，而农业灌溉是加州再生利用的主要途径。根据美国1998年的一项不完全统计，表明其12个州80家城市处理厂采用了紫外线消毒技术处理再生水，总处理量约为260万m3／d。目前世界上最大的使用紫外线消毒技术的再生水处理厂是加州Santa Rosa处理厂，处理规模25万m3／d，该系统为明渠式中压灯消毒系统。

5 结语

紫外线消毒技术为物理消毒方式的一种，具有广谱杀菌能力，无二次污染。经过20多年的，已经成为成熟可靠高效环保的消毒技术，在国外各个领域得到了广泛的运用。在我国由于对其技术的了解有一定的局限性，在处理中的应用不多。上海市政工程设计研究院在这方面开展了许多研究，并已在上海闵行、长桥等处理厂得到应用。进入21世纪后，随着对尾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，预计今后有条件的处理厂中 50％将会采用紫外线消毒，并成为取代传统化学消毒方法的主流技术。

1 G. ，B. Topp． in ： The Past，The and The ．WEAO ，，，April, 2000

2 B. , E. ．The of plant using light．Can J Chem Eng，1975，53(4)

3 B. ， A K HO． ．Proc ．April，1978

4 K. HO， P. Bohm．UV of and ． Water Poll Res J Can，1984，16

5 K. W. A. HO． of in a Plant． #87 of the (MOE)，1982

6 P. Bohm，K. Ho，J. Pagel． of UV in Plant ．Tech ． , Oct. 1982

7 K. HO， P. Bohm． of UV Light in Hill WPCP． of the of the (MOE)，1984