随着人们生活水平的显著提高，人类对自然进行大量开发大量掠夺，这也会导致大自然本身有害物质的增加，制约了社会的发展，这里主要根据目前城市发展的现状分析了造成城市污染的主要原因，污水不经过预处理及污水紫外线消毒器等消毒处理的乱排放是造成污染的主要原因之一。

为了节约能源，现代社会都期望对物质实现循环利用状态，来满足回用标准，我国很多污水处理厂，都在采用污水紫外线消毒器杀菌工艺，这个工业污水紫外线消毒杀菌处理技术的有点是在处理污水过程中,无噪音,不产生有害物质,在运行中无二次污染,对周边环境无影响;并且不需新征土地,充分利用现有构建筑物,达到节省资源的目的;出水可达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A标准,污水经污水紫外线消毒器处理满足污水回用水的用水标准和工业循环冷却水的用水标准。

消毒是污水处理以及污水再生利用现代污水处理工艺中zui后一个处理环节，它也是保证污水厂和再生水厂出水生物安全性的主要处理环节，因此，消毒工艺的正确选择是保证出水生物安全性的关键所在。近年来，污水以及回用水消毒工艺主要有液鑢消毒、二氧化鑢消毒和工业污水紫外线消毒器消毒，3种消毒工艺均有其优势，亦存在缺陷。

在我国一些中小型地区，污水的排放都根据《城区总体规划》来进行排污，该规划中包含排水、排洪及污水排除系统规划。经研究确定一些县城区排水体制如下：城区现有排水系统为雨、污合流制,结合城市规划进行改造,逐步实现雨、污分流制。该工程结合污水处理厂可以避免城市污水对地下水及地表水体的污染,保护水资源,对于改善江河流域生态环境起着积极重要的作用。

城市污水处理厂紫外线消毒器等消毒工艺的比较

城市污水经二级处理后, 水质已经改善, 细菌含量也大幅度减少, 但细菌的数量仍很可观, 并存在有病原菌的可能, 必须在去除掉这些微生物以后, 废水才可以安全地排入水体或循环再用。随着居民对生活品质要求的不断提高, 污水处理厂的二级处理出水对城市水体造成的影响引起了人们对健康和安全问题的更多关注。消毒是灭活这些致病生物体的基本方法之一, 因此污水处理厂的尾水紫外线消毒器等消毒已经成为污水处理中的重要工序, 水处理专业人员经过不断探索确认污水紫外线消毒器是污水消毒的zui佳方法。

1 几种消毒工艺方法

1. 1 物理消毒方法——紫外线消毒器消毒

1. 1. 1 紫外线消毒原理

紫外线消毒是一种物理消毒方法, 紫外线消毒并不是杀死微生物, 而是去掉其繁殖能力进行灭活。紫外线消毒的原理主要是用紫外光摧毁微生物的遗传物质核酸( DNA 或RNA ), 使其不能分裂复制。除此之外, 紫外线还可引起微生物其他结构的破坏。紫外线是一种波长范围为136 nm ~ 400 nm 的不可见光线。在该波段中260 nm 附近已被证实是杀菌效率zui高的, 目前的紫外灯的zui大功率输出在253. 7 nm 波长。该波长输出在目前世界顶极紫外灯中已占到紫外能量的90%, 总能量的30%, 由于高强度、率的紫外C 波段的存在, 紫外技术已成为水消毒领域一个具有相当竞争力的技术。

1. 1. 2 污水紫外线消毒器的结构形式

1)敞开式结构暨明渠式紫外线消毒器。在敞开式UV消毒器中被消毒的水在重力作用下流经UV 消毒器并杀灭水中的微生物。

2)封闭式结构及管道式紫外线消毒器。封闭式UV 消毒器属承压型, 用金属筒体和带石英套管的紫外线灯把被消毒的水封闭起来。

1. 2 化学消毒方法

1. 2. 1 液鑢消毒

目前常用加鑢系统包括加鑢机、接触池、混合设备以及鑢瓶等部分。

1. 2. 2 臭氧消毒

污水臭氧处理工艺。臭氧氧化能力强, 且很不稳定, 也无法储藏, 因此应根据需要就地。臭氧的制备一般有紫外辐射法、电化学法和电晕放电法。目前臭氧制备占主导地位的是电晕放电法。由臭氧发生器制备好的臭氧气体通过管道输送到密闭的臭氧接触池, 与处理后的污水进行接触反应。反应后的气体由池顶汇集后, 经收集器离开接触池, 进入尾气臭氧分解器, 在此剩余臭氧气体被分解成氧气排入大气中。

1. 2. 3 二氧化鑢消毒

二氧化鑢性质不稳定, 只能采用二氧化鑢发生器现场制备。用于水处理领域的小型化学法二氧化鑢发生器主要有两种: 以鑢酸钠、盐酸为原料的复合型二氧化鑢发生器和以亚鑢酸钠、盐酸为原料的纯二氧化鑢发生器, 其中前者应用。

2 上述几种消毒方法的特点

2. 1 紫外线消毒

紫外线污水消毒技术如今已被广泛应用于各类城市污水的消毒处理中, 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。紫外线消毒法除具有不投加化学药剂、不增加水的嗅和味、不产生有毒有害的副产物、消毒速度快、效率高、设备操作较传统消毒工艺安全简单和实现自动化等优点外, 运行、管理、劳务和维修费用也低, 近20 年来逐渐得到广泛应用。紫外线消毒工艺对紫外穿透率较低的水质并不适用, 如未经处理或只经过一级处理的污水, SS高于30 m g /L的污水。这种情况采用紫外线消毒的方式不但会增加能耗, 还会造成消毒效果不好。而对于经过二级处理的污水和再生水, 紫外穿透率一般为40% ~ 80%, 采用紫外线消毒方式是不错的选择。但是污水紫外线消毒器不能提供剩余的消毒能力, 当处理水离开反应器之后, 一些被紫外线杀伤的微生物在光复活机制下会修复损伤的DNA分子, 使细菌再生。

2. 2 液鑢消毒

液鑢使用zui大的优点是价格便宜, 杀菌力强, 该工艺简单, 技术成熟, 药剂易得, 投量准确, 有后续消毒作用, 不需要庞大的设备。液鑢消毒在各地医院、工业、民用的灭菌消毒中都有广泛应用, 并且有些已达到了自动化的程度。液鑢储存不是十分安全, 容易发生泄漏, 而且自20世纪70年代以来, 由于发现鑢可与水中多种物质形成致癌或致病变的产物, 致使该工艺在应用上开始受到限制。

2. 3 臭氧消毒

臭氧是一种强氧化剂, 它具有无二次污染, 既能氧化有机物, 又能杀菌除色、嗅、味等特点, 可氧化铁、锰等物质, 通常认为它的氧化能力比鑢高600倍~ 3 000 倍, 且接触时间短, 除能有效杀灭细菌以外, 对各种病毒和芽胞等生命力强的生物也有很大的杀伤效果。臭氧消毒不受污水中NH3 和pH 的影响, 而且其zui终产物是二氧化碳和水, 不产生致癌物质。

2. 4 二氧化鑢消毒

二氧化鑢消毒的特点是只起氧化作用, 不起鑢化作用, 因而一般不会产生致癌物质。二氧化鑢的消毒效果与鑢气相当, 但当污水中NH3 N 浓度较高时, 耗鑢量会大幅度增加, 但二氧化鑢由于不与NH3 反应, 因而其投加量并不增加。另外, 二氧化鑢消毒还不受pH 的干扰。二氧化鑢不稳定且具有爆炸性, 因而必须在现场, 立即使用。制备含鑢低的二氧化鑢较复杂, 且原料 ( NaClO2 ) 的价格较其他消毒方法高, 故限制了该方法的广泛采用。所以国内目前只是在一些中小型的污水处理工程中采用了二氧化鑢消毒工艺。

3 对污水紫外线消毒器等几种消毒工艺的综合比较

如下表所示, 几种消毒方式目前在国内均有运用。由于液鑢消毒运行费用低, 操作简单, 主要运用于大型污水处理厂。中小型污水处理厂主要采用二氧化鑢和紫外线消毒, 但由于紫外线消毒效果不稳定, 且设备维护费用较高等因素, 二氧化鑢消毒在中小型污水处理厂中运用越来越广泛。臭氧消毒主要运用于中水处理, 具有较强的消毒效果及脱色效果, 同时再辅以加鑢消毒, 以保证出水中余鑢要求。

目前应用在污水中的消毒方法可分为两大类，即化学消毒法和物理消毒法。化学消毒法有液鑢、二氧化鑢、臭氧等；物理消毒法有紫外线消毒器消毒等。

在工程设计中在选择消毒方法时，既要考虑所选择的消毒剂要具有灭活水中微生物的广谱性、尽量减少有毒副产物，又要考虑其安全，同时应该适当考虑其消毒的持续性。根据处理后出水的不同用途，采用与之相适应的消毒方法。

液鑢消毒会增加二级出水的溶解固体（TDS）和鑢化物浓度，从而影响出水pH 值；对原生动物的灭活相对无效（如贾第鞭毛虫、隐孢子虫）；通常可以灭活大肠杆菌的常规剂量，对很多致病病毒、孢子、卵囊无效；储气地点有气体泄漏的风险；占地面积大，由于反应较慢，接触时间较长；需要较大的储存空间，占地面积大。

二氧化鑢消毒方法具有较好的广谱消毒效果，其杀菌效率与臭氧相当，远高于鑢气。但脂肪族、芳香族碳氢化合物和有机鑢农药在常规水处理条件下与二氧化鑢几乎不发生反应。

臭氧的消毒机理包括直接氧化和产生自由基的间接氧化，与鑢和二氧化鑢一样，通过氧化破坏微生物的结构，达到消毒的目的，其优点是杀菌效果好，用量少，作用快，能同时控制水中铁、锰、色、味、嗅。

污水紫外线消毒器不会产生消毒副产物，不会造成二次污染问题。紫外消毒对细菌、病毒、原生动物都有效，即有其广谱性，紫外线对病原体进行消毒不受水温、pH 值的影响。

通过对污水紫外线消毒器等3种消毒工艺消毒效能、一次性投资和运行费用的比较分析，给出了在不同处理目标下消毒一体化污水处理工艺的选择建议，供读者借鉴。