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污水处理中紫外线消毒试验研究
㈠Ｉ． ＼Ｉ。、， 、＼ⅢⅢ２学位论文使用授权声明本学位论文作者完全了解山东建筑大学有关保留、使用学位论文的规定，即：山东建筑大学有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和磁盘， 允许论文被查阅和借阅。本人授权山东建筑大学可以将学位论文的全部或部分内 容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其它手段保存、汇编学位论一文。“，７，‘＾，保密论文在解密后遵守此声明。／■学位论文作者签名： 导师签名：爿如日期丘必纽王静日期础、汐厶．归一竹ｊ射剂量来减少微生物的复活。动态试验表明：当紫外线照射２０ｓ后，避光保存２４ｈ水样几 乎没有发生光复活，置入目光灯下２４ｈ的水样发生光复活现象，但粪大肠菌群数仍达到《城 镇污水处理厂污染物排放标准》（ＧＢｌ８９１８―２００２）一级Ａ标准。 在紫外线和过氧化氢联合消毒试验中，由于Ｈ２０２的强氧化性，投］Ｊ【ＩＨ２０２的水溶液经 紫外灯照射对粪大肠菌群的去除效果比未投加的效果要好，去除效果随投加剂量的增加 而提高。但是Ｈ２０２遇光易分解，降低了消毒效果，所以联合消毒应使用更高浓度的Ｈ２０２ 及更封闭的紫外消毒装置。 紫外线和次氯酸钠联合消毒采用先紫外消毒再投加次氯酸钠的效果最佳（紫外线照 射１５ｓ和次氯酸钠投加量Ｉｍｇ／Ｌ），该方法能够明显缩短紫外线照射时间和次氯酸钠的 投加量，同时次氯酸钠有持续杀菌作用，抑制光复活现象的发生，解决了紫外线消毒没 有持续杀菌效果的问题。 关键词：紫外线消毒，污水处理，粪大肠菌群，光复活＾一、●▲山东建筑大学硕士学位论文ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＵｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ Ｄｉｓｉｎｆｅｃｔｉｏｎ ｉｎＷａｓｔｅｗａｔｅｒ Ｔ诧ａｔｍｅｎｔＷａｎｇ Ｊｉｎｇ（Ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ）Ｄｉｒｅｃｔｅｄ ｂｙ Ｌｉ ＭｅｉＡＢＳＴＲＡＣＴＣｏｍｐａｒｅｄ ｗｉｔｈ ｏｔｈｅｒ ｓｔｅｒｉｌｉｚａｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ，ＵＶ ｄｉｓｉｎｆｅｃｔｉｏｎ ｈａｓ＾ ａｂｅｔｔｅｒ ｅｆｆｅｃｔ ａｎｄａｍｕｃｈｌｏｗｅｒ ｃｏｓｔ ａｎｄ ｐｒｏｄｕｃｅｓｅｎｇａｎｅｅｎｎｇ．ｎｏｄｉｓｉｎｆｅｃｔｉｏｎ ｂｙ－ｐｒｏｄｕｃｔｓ（ＤＢＰ）．Ｉｔ ｉｓ ｗｉｄｅｌｙ ｕｓｅｄ ｉｎｐｒａｃｔｉｃａｌＩｎ ｔｈｉｓ ｓｔｕｄｙ，ｗｅ ｔａｋｅ ｓａｍｐｌｅｓ ｆｒｏｍ ｗａｔｅｒ ｆｌｏｗｉｎｇ ｔｈｒｏｕｇｈ ｓａｎｄ ｆｉｌｔｅｒ ｏｆ ｒｅｃｌａｉｍｅｄ ｗａｔｅｒｓｙｓｔｅｍ ｏｆ Ｓｈａｎｄｏｎｇ Ｊｉａｒｔｚｈｕ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，ｔｏｔｅｓｔｔｈｅ ＵＶ ｄｉｓｉｎｆｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ＵＶ；ｉｎｆｌｕｅｎｃｅａｎｄ ＵＶｓｙｓｔｅｍｕｓｉｎｇ ｓｔａｔｉｃ ａｎｄｄｙｎａｍｉｃｍｅｔｈｏｄｓ．Ｔｈｅｇｅｒｍｉｃｉｄａｌｅｆｆｅｃｔｓｆａｃｔｏｒ（ｔｕｒｂｉｄｉｔｙ；ｉｎｉｔｉａｌ ｃｏｍｂｉｎｅｄ ｄｉｓｉｎｆｅｃｔｉｏｎ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＵＶｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｏｆｍｉｃｒｏｏｒｇａｎｉｓｍ）；ｐｈｏｔｏｒｅａｃｔｉｖｅ；ｄｙｎａｍｉｃｓａｎａｌｙｚｅｄ．Ｉｔｒｅｓｕｌｔｓａｒｅｃａｒｅｆｕｌｌｙｉｓ ｏｆ ｇｒｅａｔ ｖａｌｕｅ ｉｎ ｂｕｉｌｄｉｎｇ ｐｒａｃｔｉｃａｌｄｉｓｉｎｆｅｃｔｉｏｎ ｐｌａｎｔ．Ｔｈｅ Ｔｈｅｓｔｕｄｙ ｓｈｏｗｓ ｔｈａｔ ＵＶ ｄｉｓｉｎｆｅｃｔｉｏｎ ｉｎａｃｔｉｖａｔｅｓ Ｂａｃｉｌｌｕｓｔｏ ｒｅａｃｈ ｎａｔｉｏｎａｌａｎｄＦｅｃａｌｃｏｌｉｆｏｒｍｓｈｉｇｈｌｙ．ｎｕｍｂｅｒ ｏｆ Ｆｅｃａｌ ｃｏｌｉｆｏｒｍｓ ｒｅｄｕｃｅｄｓｔａｎｄａｒｄ（ＧＢ １ ８９ １ ８．２００２）ｔｈｒｏｕｇｈｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ；ｔｕｒｂｉｄｉｔｙ，ｉｎｉｔｉａｌｔｈｅｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｍｉｃｒｏｏｒｇａｎｉｓｍ，ｗａｔｅｒ ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ ｌａｙｅｒ ｄｏ ａｆｆｅｃｔｄｉｓｉｎｆｅｃｔａｎｔｅｆｆｅｃｔｉｖｅｎｅｓｓ ｏｆ ＵＶ；ＵＶ ｉｒｒａｄｉａｔｉｏｎ ｍａｋｅｓ ｌｉｔｔｌｅｔｏ ＣＯＤ．ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｔｏ ｐＨａｎｄ ｔｕｒｂｉｄｉｔｙｏｆ ｗａｔｅｒ，ｗｈｉｌｅ ｍａｋｅｓ ｓｍａｌｌ ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇＭｉｃｒｏｏｒｇａｎｉｓｍ Ｃａｎ ｐｈｏｔｏｒｅａｃｔｉｖｅ ａｆｔｅｒＵＶ ｄｉｓｉｎｆｅｃｔｉｏｎ．Ｌｏｎｇｅｒ ＵＶ ｔｉｍｅ ｉｓ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｏｎｆｅｃａｌ ｅｏｌｉｆｏｒｍｓ ｉｎａｃｔｉｖａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｃａｎ ｄｅｃｒｅａｓｅ ｔｈｅ ｐｈｏｔｏｒｅａｃｔｉｖｉｔｙ ｏｆ ｆｅｃａｌ ｃｏｌｉｆｏｒｍｓ．Ｓｔｕｄｙｓｈｏｗｓ ｔｈａｔ ｋｅｅｐｉｎｇ ｗａｔｅｒｓａｍｐｌｅｓｉｎ ｄａｒｋ ｆｏｒ ２４ ｈｏｕｒｓ ａｆｔｅｒ ＵＶ ｉｒｒａｄｉａｔｉｏｎ ｄｏｅｓｎ’ｔ ｈａｖｅｐｈｏｔｏｒｅａｃｔｉｖａｔｉｏｎ，ａｎｄ ｋｅｅｐｉｎｇ ｗａｔｅｒｓａｍｐｌｅｓｕｎｄｅｒ ｌｉｇｈｔ ｈａｖｅ ｐｈｏｔｏｒｅａｃｔｉｖａｔｉｏｎ，ｂｕｔ ｔｈｅｎｕｍｂｅｒｓ ｏｆｆｅｃａｌ ｃｏｌｉｆｏｒｍｓ ｏｆａｌｌ ｗａｔｅｒ ｓａｍｐｌｅｓ ｒｅａｃｈ ｎａｔｉｏｎａｌ Ｉｎ ｔｈｅｔｅｓｔ ｏｆ ＵＶｓｔａｎｄａｒｄ（ＧＢｌ８９１８－２００２）．ｃｏｍｂｉｎｅｄ ｗｉｔｈ Ｈ２０２ ｄｉｓｉｎｆｅｃｔｉｏｎ，ｔｈｅ ｄｉｓｉｎｆｅｃｔａｎｔ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｆｅｃａｌｃｏｌｉｆｏｒｍｓ ｉｓ ｂｅＵｅｒ ｔｈａｎ ＵＶｄｉｓｉｎｆｅｃｔｉｏｎ，ａｎｄ ｇｒｏｗｓｗｉｔｈ ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ ｏｆ Ｈ２０２ ｄｏｓａｇｅ．Ｈｏｗｅｖｅｒ，Ｈ２０２ ｅａｓｉｌｙ ｄｅｃｏｍｐｏｓｅ ｗｈｅｎ ｅｘｐｏｓｅｄ ｕｎｄｅｒ ｌｉｇｈｔ，ｔｈａｔ ｄｅｃｒｅａｓｅｓ ｔｈｅ ｄｉｓｉｎｆｅｃｔａｎｔ ｅｆｆｅｃｔ． Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ ｉｎ ｔｈｅｔｅｓｔ ｏｆ ＵＶｃｏｍｂｉｎｅｄ ｗｉｔｈ Ｈ２０２ ｄｉｓｉｎｆｅｃｔｉｏｎｏｎｅｓｈｏｕｌｄｕｓｅｈｉｇｈｅｒ ｄｅｎｓｉｔｙ’Ｈ２０２ ａｎｄ ｃｌｏｓｅｒ ＵＶ ｄｉｓｉｎｆｅｃｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍ．Ｉｎ ｔｈｅｔｅｓｔ ｏｆ ＵＶｃｏｍｂｉｎｅｄ ｗｉｔｈ ｓｏｄｉｕｍ ｈｙｐｏｃｈｌｏｒｉｔｅ（ＮａＣｌ０）ｄｉｓｉｎｆｅｃｔｉｏｎ，ｔｈｅ ｂｅｓｔ－ＩＩ．－－ＩＩＩ．．１．５研究方法及技术路线…………………………………………………………………９ １．５．１研究方法……………………………………………………………………………９ １．５．２技术路线……………………………………………………………………………９第２章紫外线消毒理论基础……………………………………………………………．．１１２．１紫外线消毒基本原理…………………………………………………………………．１１ ２．２紫外线消毒装置结构及系统简介……………………………………………………．１ ３ ２．２．１紫外灯分类…………………………………………………………………………１３ ２．２．２紫外消毒装置……………………………………………………………………１４ ２．２．３紫外线灯的重要参数……………………………………………………………．．１５ ２．３紫外线消毒的影响因素……………………………………………………………．．１６ ２．３．１照射强度和剂量……………………………………………………………………ｌ ６山东建筑大学硕士学位论文２．３．２紫外线穿透率……………………………………………………………………．１７ ２．３．３微生物的类型………………………………………………………………………ｌ７２．３．４微生物的数量、悬浮颗粒及颗粒粒径……………………………………………．１７２．４紫外线消毒优缺点……………………………………………………………………１８ ２．４．１紫外线消毒的优点…………………………………………………………………．１８ ２．４．２紫外线消毒的劣点………………………………………………………………ｌ ９第３章实验装置设计及方法…………………………………………………………………．２１３．１主要实验设备…………………………………………………………………………２１ ３．１．１紫外线装置反应器………………………………………………………………２ｌ ３．１．２紫外灯参数…………………………………………………………………………２ １ ３．１．３主要实验材料………………………………………………………………………２２ ３．１．４其他仪器…………………………………………………………………………．．２２ ３．２试验水样………………………………………………………………………………。２３ ３．３试验检测方法……………………………………………………………………………２４ ３．３．１粪大肠杆菌的测定…………………………………………………………………２４ ３．３．２细菌的测定…………………………………………………………………………２５ ３．３．３试验检测指标及方法………………………………………………………………２６第４章静态实验…………………………………………………………………………………．．２７４．１静态实验设计…………………………………………………………………………２７ ４．１．１实验方法………………………………………………………。…………………２７ ４．１．２紫外线剂量的计算公式…………………………………………………………２７ ４．２静态实验结果与分析………………………………………………………………．．２８ ４．２．１紫外线照射时间对消毒效果之间的影响…………………………………………２８ ４．２．２影响紫外线消毒效果的因素……………………………………………………．．３０ ４．２．３灭活后保存条件对粪大肠菌群的影响……………………………………………３４４．２．４投加双氧水对灭菌效果的影响……………………………………………………３５４．２．５紫外线消毒动力学分析……………………………………………………………３６ ４．３本章小结………………………………………………………………………………．３６５．４本章小结………………………………………………………………………………．５２第６章总结与建议…………………………………………………………………………５４６．１结论……………………………………………………………………………………５４ ６．２建议……………………………………………………………………………………５５参考文献…………………………………………………………………………………………５６致谢………………………………………………………………………………………………………．５９在校期间发表的论文……………………………………………………………………………６０＾为６０亿立方米，如北京市的人均占有水量为全世界人均占有水量的１／１３，低于 一些干旱的阿拉伯国家【３１。在我国每年有数以百计的湖泊逐渐消失，一些流域 小的河流也在干涸。例如在过去的１０多年里我国的黄河年年断流，其中在１９９７ 年断流２２６天；流经城市和人口稠密地区的淮河也在２０１１年也断流了３５天。 目前全国多数城市地下水受到一定程度的点状和面状污染，并且逐年加重。 日趋严重的水污染不仅降低了水体的使用功能，迸一步加剧了水资源短缺的矛 盾，对中国正在实施的可持续发展战略带来了严重影响，而且还严重威胁到城 市居民的饮水安全和人民群众的健康。例如２００５年松花江硝基苯污染事件、 ２００７年太湖蓝藻水污染事件、２０１２年１月广西镉污染事故，都直接影响下游居 民的日常生活。 我国农业用水紧张主要是由于水短缺和浪费并存。一方面农业水资源分布 不均匀，与耕地分布及生产力不匹配，灌溉农田增多，农业供水短缺；另一方 面在农业灌溉用水方面需要大量的水并浪费严重，例如我国西部每亩水稻一年污水回用是把生活污水、工业废水等经过深度处理后，重复使用，甚至实 现零排放。这实际上是将污水作为一种新的水源加以充分利用，即减少了新鲜 水的利用，又降低了废水的排放量。针对水资源短缺，淡水资源的浪费的现象， 污水回用有很大的发展前景。截止到２０１０年底，全国设市城市、县累计建成城 镇污水处理厂２８３２座，总处理能力达到１．２５亿立方米／日，较２００９年底处理能 力增加约１９００万立方米／ｎ【５１。城市污水回用在替代清洁水源的同时减少了污水 排放量，降低了城市排污负荷，具有水量稳定、输水距离短、制水成本低等特 点，可以提供安全可靠的替代水源，是解决城市缺水问题的战略选择。 推进污水处理回用工作充分体现了科学发展观以人为本的要求，有利于促 进城市化建设的客观发展，是实现水资源合理配置、科学管理、循环利用的重 要手段，建设资源节约型、环境友好型社会，对我国经济又好又快发展有重大 意义。 在污水回用过程中，污水除与设备、水体环境直接接触外，不可避免的也 与动物和公众发生直接或间接的联系，所以污水回用除了达到各种使用条件下 的排放标准外，其生化、卫生必将关系到社会的公共安全、稳定及民生问题。 所以污水回用前必将进行污水消毒。 １．１．３污水消毒工艺概述 在污水处理过程中，不仅存在着ＳＳ、ＣＯＤ、氮磷等常规污染物，还存在着 大量的细菌、病毒，不能被常规污水处理工艺去除。普通生物滤池只能去除大 肠杆菌的８０＂－－＇９０％，活性污泥去除９０＂－＇９５％，所以经过常规机械、一级、二级山东建筑大学硕士学位论文处理后，仍需进行消毒处理【６】。通常采用的消毒方法有物理法、化学法和生物法。物理法是采用加热、紫外线、膜过滤、电解等杀死致病菌；化学法主要是 投加化学药剂利用强氧化性杀死病毒，例如氯消毒、次氯酸盐、二氧化氯、臭 氧；生物法是用抗生素或生物制剂来杀死或抑制细菌病毒的方法。常用的消毒 技术有以下几种： （１）氯消毒 氯常温常压下为黄绿色气体，有剧烈窒息性臭味，有毒；具有强氧化性， 能与有机物、无机物发生反应。氯溶于水，并产生“歧化反应”，即一个氯原子 被氧化为Ｃｌ＋，另一个还原为Ｃ１。。ｃ如＋厶乙Ｏ声ＨＯＣＩ＋日＋＋Ｃｌ一次氯酸是弱酸，故ＨＯＣＩＨ＋＋ＯＣＩ一（１．１）（１．２）．－一?当水溶液ｐＨ＝７．５时，ＨＯＣＩ浓度与ＯＣｌ一浓度相等，ｐＨ＞７．５时ＯＣｌ一比例大，ｐＨ ＜７．５时，ＨＯＣＩ比例大【７】。氯的消毒原理，一般公认为是氯水解后产生的次氯 酸具有消毒杀菌的作用，次氯酸能与细胞壁发生作用，且因为其分子小，不带 电荷，可侵入细胞内与蛋白质发生氧化作用，破坏细胞的磷酸脱氢酶，使糖代 谢失调最终导致细胞死亡。次氯酸根带负电荷，不能接近带负电荷的细菌表面， 所以其杀菌能力比次氯酸低很多。 氯消毒是国内外最早同时也是最广泛应用的消毒技术，其投资小、运行成 本低、设计管理方便、余氯有持续消毒作用，有效抑制细菌滋生【８１。但是研究 表明氯气溶于水中与无机物反应，为了氧化水中含有大量的氨氮化合物时，必 须采用折点加氯的方法，在折点前与氨氮反应的余氯是氯胺，也称为“化合性 余氯＂；而在折点后的余氯即水中存在的游离型Ｃ１２、ＨＯＣｌ和ＯＣｌ一称为“自由 性余氯”。氯与水中有机物反应，会产生很多有机衍生物，不仅含有氯仿、还会 有三卤甲烷如ＣＨＣｌＢｒ：、ＣＨＣｌ。Ｂｒ、ＣＨＢｒ。。此外，氯与双键结构的有机物还会有 加成反应，与碳水化合物或脂肪、脂肪酸有氧化反应。所以近几年饮用水有机 物污染已检测出１０００余种有机物，其中有些物质是致癌物或诱变剂，常规工艺 对副产物不能有效的去除。针对氯消毒存在的弊端，研究人员研究新的消毒剂 或消毒技术。山东建筑大学硕士学位论文（２）二氧化氯消毒 二氧化氯具有强烈刺激性气味，易挥发，易爆炸，遇水分解。通常通过亚 氯酸盐与氯气反应法、氯酸盐与浓盐酸法、草酸还原法、亚氯酸钠与盐酸反 应法、氯酸钾与二氧化硫反应法、氯酸钠与亚硫酸钠反应法、电解法进行制 备。由于其不稳定性，在生产和使用时用稀有元素气体稀释，得到稳定的二氧 化氯。二氧化氯在水中以分子态存在易透过细胞膜，与微生物体内酶发生反应， 从而导致微生物氨基酸链断裂，达到杀死微生物目的。 针对氯消毒造成的危害，二氧化氯被广泛用于消毒。上世纪七十年代后期， 二氧化氯稳定剂研制成功后，二氧化氯作为漂白剂和消毒剂被广泛应用于 纸浆的漂白、食品加工、及水处理等领域。对饮用水的消毒在其浓度为０．５～ １ｍ∥Ｌ时，灭菌效果是氯气的１０倍，次氯酸钠的２倍，抑制病毒的能力也是氯４倍，是臭氧薄２毋倍，１分钟内能杀灭水中９９％的细菌。二氧化氯杀菌速率快，ｐＨ范围广（６～１０）［９１，不受水硬度和盐份多少的影响，杀菌 持续时间长，它能有效地对抗水藻、生物膜、病毒、细菌和包括梨形鞭毛虫（Ｇｉａｒｄｉａ ｌａｍｂｌｉａ）与隐孢子虫（Ｃｒｙｐｔｏｓｐｏｒｉｄｉｕｍ）【１０】等原生生物所引起的囊肿与卵囊，不与有机物发生氯代反应生成可产生“三致作用”的有机氯 化物或其它有毒类物质，能将许多有机化合物氧化，从而降低水的毒性和 诱变性质。同时，二氧化氯受到温度和氨影响小、安全无残余。 虽然二氧化氯消毒具有不会产生消毒副产物等优点，但会产生亚氯酸 盐和氯酸盐，对人体有潜在危害；二氧化氯制备成本较高，其本身不能储 存，要现制现用。 （３）紫外线消毒 紫外线消毒是物理消毒方法，利用波长为２００，－－一４００ｎｍ的波长区域摧毁微 生物ＤＮＡ和ＲＮＡ，阻止遗传物质的合成和复制，使细菌不能繁殖。它基于医 学和光动力学的基础上，利用具有高效率、高强度和长寿命的ＵＶＣ波段紫外光 照射流水，将水中各种细菌、病毒、寄生虫等其他病原体杀死，达到消毒的目的。紫外线消毒的优点：紫外线消毒是物理消毒方法，没有消毒副产物，不会 产生二次污染；具有广谱性，能有效的控制大肠杆菌、贾滴虫和隐孢子虫；消 毒时不受水体温度、酸碱性变化的影响；消毒接触时间短；建造、运行、维护山东建筑大学硕士学位论文及管理简单方便。紫外线消毒缺点：紫外线没有持续杀菌能力，在紫外线剂量 不足的条件下，微生物在光照下修复ＤＮＡ，达到复活再生，使得管网末梢水质 不达标；原水中浊度和ＴＳＳ较高时会减弱消毒效果【ｌＩ】；紫外灯管表面易结垢，‘紫外线穿透率下降，影响消毒效果，需要定时清洗灯套管。 紫外线消毒有自身的优缺点，可以对几种消毒技术取长补短组合使用。目 前研究的组合工艺有：紫外线＋氯、紫外按＋氯胺、紫外线＋臭氧＋氯胺、紫外线 ＋双氧水【１２】等。紫外线组合工艺能有效的消毒灭菌，还能保证输水管网内生物 稳定性，提高用水安全，具有可行性，但还需加强研究实践。 （４）臭氧消毒 早在１８４０年，德国科学家发明了臭氧技术，在１８５６年被用于水处理消毒。 臭氧（０３）由３个氧原子组成，是（０２）的同素异构体。其工业产生方法是，将干 燥空气或纯氧气输入由高压电极产生的等离子体中，部分氧气分子（０２）在等 离子体中分解成氧原子（Ｏ），氧原子与另外的氧分子（０２）反应生成臭氧分子 （０３）。臭氧是一种强氧化剂，反应形成自由基Ｈｏ和Ｈ０２能透过细胞膜组织， 侵入细胞内，作用于外膜的脂蛋白和内部的脂多糖，使细菌发生通透性畸 变而溶解死亡；能氧化分解细菌内部的酶，破坏细菌细胞器和ＤＮＡ、ＲＮＡ， 使细菌的新陈代谢受到破坏，导致细菌死亡。臭氧可使用臭氧发生器制取， 其生成原理可通过高压放电【１３】、电晕放电、电化学、光化学、原子辐射等方法得到。由于臭氧具有强氧化性，其氧化能力是氯的２倍，杀菌能力是氯的数 百倍【１４】，臭氧技术逐渐应用到水处理中。例如美国地下水技术公司用臭氧 化技术处理土壤及地下水污染的试验表明，臭氧化技术将降解有毒物质的 时间缩短到几个月，而采用挥发、生物降解等传统方法来处理则需几年时 间。我国无锡市城北污水处理厂四期工程采用臭氧消毒脱色，提高污水处 理厂出水及回用水水质效果【１５】。 臭氧消毒杀菌彻底，无残留，可以杀死细菌繁殖体和芽孢、病毒、真 菌等；能快速杀死细菌，将其分解为氧气或单个氧原子，不会有残留污染 或异味。但是它在水中的溶解度低，极易从水中逸出，散发于空气中，要达到 消毒水体的目的，一定要在水中保持一个稳定的浓度，消毒一段时间，所以它 的物理性质限制了它的消毒能力；吸入散发于空气中的臭氧，会对人体造成伤山东建筑大学硕士学位论文害；臭氧会氧化污水中的溴离子产生潜在性致癌物溴酸根；臭氧会氧化铜 制品、橡胶制品等；臭氧发生设备结构复杂，运行、维护的费用高，而且用于 水消毒极不方便，只能在密闭空间进行；臭氧发生器和设备运行费用高等。 （５）膜过滤消毒 膜过滤技术是在７０年代逐渐发展起来的新型水处理技术，够有效的截留水 中浊度、大肠杆菌和病原微生物。常见的膜过滤技术有微滤（ＭＦ）、超滤（ＵＦ）、 纳滤（ＮＦ）和反渗透（ＲＯ）［１６】。 对于膜过滤去除细菌和病毒主要是利用其机械筛分和吸附截留作用。在机 械筛分中一种是将比膜孔径大或相当的微生物颗粒截留在膜表面并在模表面积 累逐渐加厚；另一种是是微生物穿过膜表面进入膜内部，由于微生物和膜之间 的静电吸引力和物理化学能力的影响，使得微生物滞留在膜孔或膜内部上。两 一：一。者都会造成膜污染，但前者比后者更容易处理。吸附截留主要是由于静电引力、 疏水作用、氢键、离子作用力。静电吸引力是指膜和微生物表面所携带的电荷 有关，在电性相反或带电量较小的膜位上会吸附大量的微生物。疏水性是指微 生物之间相互的吸附或排斥作用，并与水体中电解质浓度成正比，与温度成反 比。可以通过调节ｐＨ值等可以改变表面电荷，从而改变疏水性，最后达到去 除效果。 早在１９５７年美国公共健康署和美国水工业协会已认可用膜过滤技术去除 大肠杆菌。Ｓｏｕｒｉｒａｊａｎ和Ｉｒｏｎｓｉｄｅ利用多孔醋酸纤维膜去除大肠杆菌【１７】；Ｃｏｏｐｅｒ 和Ｓｔｒａｕｂｅ利用醋酸纤维素反渗透膜处理病毒【１８】；Ｊａｒｒｏｌ的研究结果发现，用膜 过滤技术可有效去除尺寸范围为３．１４９ｍ的原生动物，例如兰式贾滴虫和隐胞 菌【１９】。 膜过滤能有效去除水中全部或大部分的细菌、病毒和其他微生物，但是不 具有持续消毒的能力，可通过与其它消毒联合起来。可在出水中加少量的氯、 氯胺等，保证管网中余氯，同时由膜过滤后的水中有机物、微生物及大部分胶 体物质被去除后，投加氯量会很少，并不会产生消毒副产物，所以联合消毒的 方法安全可靠【２０】。但膜过滤技术在水处理中受膜污染的限制。膜污染指处理物 料中的微粒、胶体粒子或溶质大分子，由于与膜存在物理化学相互作用或机械 作用而引起的在膜表面或膜孑Ｌ内吸附，沉积造成膜孔径变小或堵塞，使膜产生 透过流量与分离特性的不可逆变化。所以当滤膜运行一定时间（几小时，几天，山东建筑大学硕士学位论文几周）的后的长期通量降低，它与孔的堵塞与阻塞、膜表面的浓差极化现象、 凝胶层形成及其固化等因素有关。 （６）生物消毒 生物消毒是利用动物、植物、微生物及其代谢产物杀灭或去除环境中的病 原微生物。可以作为消毒生物的有抗菌生物、细菌、噬菌体和质粒、微生物代谢产物、生物酶等。主要是对水、土壤和生物体表面消毒处理。瑞士Ｍ．Ｓｕａｒｅｚ等从某些植物种子中萃取用于饮用水消毒的物质。利用生物 消毒能够最大限度的杀死或去除有害病原体，而对水环境没有影响，同时对人 体无害，消毒费用低便于操作【２１１。虽然生物消毒技术目前还没有广泛的应用， 但是作为绿色环保型的水处理消毒技术会有广阔的应用前景。 １．２紫外线研究意义和目的 传统消毒工艺不能满足日益提高的公共安全卫生标准，要寻找新的、安全、 经济的技术工艺随着紫外线消毒技术的完善及实践的广泛应用，该消毒工艺越 来越得到水处理行业的认可。紫外线消毒技术具有杀菌效果好、操作简单、运 营成本低、不产生消毒副产物等优点，可将大型紫外线消毒设备和消毒技术用 于污水处理上，在国外有大规模生产实践的实例，而国内紫外线消毒领域处在 起步阶段，与国外有较大差距，相对的试验研究较少，运行管理经验不足，所 以，研究紫外线消毒在水处理中的应用技术对我国水安全回收利用有重大的意义。紫外线消毒试验研究是通过制作紫外线消毒装置探讨紫外线对粪大肠杆 菌、细菌的灭活效果，紫外线照射消毒的影响因素，处理后水的存放条件、紫 外线联合消毒等的研究试验，对紫外线消毒条件、出水水质指标的分析，寻求 规律及最优佳条件参数，为紫外线消毒技术的应用和规划提供参考。 １．３紫外线消毒技术国内外研究现状 随着近年来紫外灯技术成熟，对紫外线消毒性能的大量研究表明紫外线能 有效去除水中一些顽固的有害微生物，紫外线消毒技术逐渐改变了人们对其看 法，并成为备受世界各国广泛关注的一种污水消毒技术。紫外系统来保障水安 全免遭有害微生物的污染，例如贾第虫和隐孢子虫。紫外线无论单独使用还是 和双氧水结合使用，都可以去除饮用水，回用水和地下水修复中的各种污染物。 为了平衡公共安全和环境保护对消毒效果的要求，很多污水处理厂都采用了紫山东建筑大学硕士学位论文外线消毒方式。 １．３．１紫外线消毒国外研究现状 早在１个世纪前人们都认识到太阳光辐射中的紫外线光可以杀死细菌，但 在早期的研究中受硬件条件的限制，直到１９００年发明和创作第一个石英紫外灯 【２２１，紫外消毒技术逐渐被应用于污水处理中。１９２９年Ｇａｔｅｓ对紫外线消毒的机 理做了深入地研究，并第一次确立了细菌的灭活与核酸吸收紫外线之间的联系。 人们对紫外线消毒机理有了基本的认识，同时开始将其应用于生产实践中。１９１０ 年，法国的马赛市、里昂市在给水处理中采用紫外线消毒；１９１６年美国多个城 市陆续采用紫外线消毒生活用水。但是由于紫外线灯寿命短、操作和运行维护 复杂、消毒效率低、成本高，并且人们在使用之初对紫外线消毒技术的效果认 识不完善，所以紫外线消毒在很长时间里未受到足够重视。 通过结合污水处理工艺、预处理水质来设计安装合适规模的紫外线消毒系 统，很容易达到不同国家地区要求的消毒标准，目前世界各地有３０多个国家和 地区（北美、欧盟、亚洲、澳大利亚、新西兰及南美）的３０００多家城市污水处理 厂中得到应用。１９７０年年美国环保局完成了第一个污水紫外线消毒的示范工程 【２３１；到１９８５年美国有５０座污水厂采用紫外线消毒技术，之后迅速发展，到１９９０ 年就超过了５００，而且处理能力都有了很大的提高；１９８６年，美国环保署（ＥＰＡ） 将紫外线消毒列入了污水消毒设计手册【２４】；从１９９０年，美国水工业协会（Ａ、矾ⅣＡ）以及美国水工业研究基金会（Ａ、№Ｉ强）开始投入大量资金对紫外线消毒技术展开全面系统的研究。九十年代欧洲许多国家以及北美的加拿大和 美国分别修改了环境立法，在废水处理后的消毒，以及饮用水的消毒上，推荐 采用紫外线消毒技术。２００３年建造的美国Ｖａｌｌｅｙ Ｃｒｅｅｋ污水厂采用紫外线消 毒，日处理量为２２７万立方米，是世界最大的污水紫外消毒项目。 １．３．２紫外线消毒国内研究现状 我国紫外线消毒技术研究开始较晚，随着对污水消毒卫生安全的逐渐重视， 紫外线消毒技术得到广泛推广应用，我国也逐步增加紫外线消毒技术在污水厂 的使用，２００５年，我国颁布《城市给排水紫外线消毒设备》（ＧＢ／Ｔ１９８３７．２００５）， 该标准适用于生活饮用水、饮用净水、城镇污水处理厂污水、城市污水再生利 用水、工业废水处理站出水的紫外线消毒设备，规定了城市给排水紫外线消毒 设备的分类、技术要求、检验规则、标志、包装、运输和贮存。２００２年，上海山东建筑大学硕士学位论文龙华污水处理厂采用紫外线消毒，日处理水量１３．７万立方米；２００４年，杭州七 格污水处理厂日处理水量４０万立方米。济南光大水务净水一厂日处理水量２２ 万立方米，经改造扩建为３０万立方米／日，于２００９年４月投入正式运行，使用 紫外线消毒，出水水质达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（ＧＢｌ８９１８．２００２） 一级Ａ标准。虽然我国大部分污水厂仍延续采用氯消毒工艺，但是我国目前也 逐渐重视氯消毒水存着极大的弊端及氯消毒副产物对人民健康的问题，逐渐改 用先进的紫外线。 １．４研究内容 １．４．１课题来源 课题来源于山东省大气污染防治、环保产业研发和生态省建设等环保专 项，“紫外线消毒技术在污水处理厂升级改造中应用研究”（２０１０．２０６）。 １．４．２研究内容 本试验研究是以山东建筑大学中水站砂滤池出水为原水水样，使用紫外线 消毒进行研究。其主要内容是， （１）通过改变照射时间来决定紫外线照射剂量，研究对水样的粪大肠杆菌、 细菌总数的灭火效果； （２）通过改变实验条件，进行不同照射距离、原水浊度等试验，确定紫外 线消毒的影响因素； （３）改变消毒后水样的存放条件，研究紫外线照射的光复活能力； （４）做静态试验和动态试验对比，研究水力条件； （５）研究紫外线消毒组合工艺，探讨组合工艺的优势。 １．５研究方法及技术路线 １．５．１研究方法 本试验采用山东建筑大学中水站的砂滤池出水为水样，流入紫外反应装置 照射一定时间，进行紫外消毒静态和动态试验，对紫外线灭菌效果、消毒影响 因素（粪大肠菌群初始浓度、浊度）、消毒后粪大肠菌群的光复活、紫外消毒动 力学以及紫外线联合消毒等进行了系统的研究。 １．５．２技术路线 本实验的研究技术路线如图１．１。山东建筑大学硕士学位论文图１．１研究技术路线．１０．山东建筑大学硕士学位论文第２章紫外线消毒理论基础２．１紫外线消毒基本原理 人类利用目光照射对晾晒的食物和物品进行杀菌、除臭和漂白，然而这些 功效归功于紫外线。紫外线是光线的一种形式，是一种高能量的光。紫外光的 波长是４０ｎｍ－４００ｎｍ，因为波长太短，所以人的肉眼是难以看到的。按波长分为 Ａ波段（４００＂－－，３１５ｎｍ）、Ｂ波段（３１５～２８０ｎｍ）、Ｃ（２８０＂－－２００ｎｍ）波段和真空 紫外线（２００＂－ｌ ＯＯｎｍ）。起杀毒灭菌作用的是Ｃ波段紫外线，紫外线在波长为 ２４０ｎｍ一－－２８０ｎｍ范围最具有杀菌效能，尤其在波长为２５３．７ｎｍ时紫外线的杀菌作 用最强，摧毁对人体有害的细菌或病毒有极大的效用，如图２．１所示的光谱谱 图。其杀菌原理是通过对紫外线对微生物（细菌、病毒、芽孢等病原体）的辐 射，将水银弧光灯的电磁能量转移到生物的基因物质中（ＤＮＡ，ＲＮＡ），诱导了胸腺 嘧啶二聚体的形成（如图２．２）和ＤＮＡ链的交联，破坏其生命中枢ＤＮＡ（去氧核 糖核酸）结构，从而抑制了ＤＮＡ的复制，阻止构成该微生物的蛋白质形成，使 微生物立即死亡或丧失繁殖能力【２５】。紫外线灭菌速率快，一般在ｌ～２秒钟内就 可达到灭菌的效果。经研究证明，所有的微生物对紫外线都很敏感，紫外线能 有效杀灭细菌、霉菌、病毒和单胞藻，所以紫外线用于水处理方面是很优越的。 另一方面，由于紫外线辐射能使空气中的氧电离成［Ｏ］，再使０２氧化生成臭氧 （０３）或使水（Ｈ。Ｏ）氧化生成过氧化氢（Ｈ２０２），０３和Ｈ２０２均有杀菌作用， 增强紫外线的消毒杀菌能力。紫外线消毒用于室内空气、物体表面和水及其它 液体的消毒。紫外线穿透力不大，水流经消毒器时经紫外光照射，水中的细菌 即被杀死，紫外线灯距照射物以不超过２ｃｍ为宜。 紫外线杀菌效果是由微生物所接受的照射剂量决定的，当细菌的体积 越大或ＤＮＡ和ＲＮＡ数量越多时，所需要的紫外线剂量越大。同时也受到 紫外线的输出能量、与灯的类型、光强和使用时间有关，随着灯的老化， 它将丧失３０％．５０％的强度。山东建筑大学硕士学位论文图２．１光谱谱图图２．２紫外线照射诱导胸腺嘧啶二聚体的形成在混合均匀、光称较短（小于ｌｃｍ）的消毒区域内，杀菌速率可以近 似地用一级的光生化反应动力学方程表示：＿ｄＮ：一ＫｉＮ ｄｆ式中，Ⅳ为存活的微生物数量； ｔ为照射时间； ｆ为辐射强度； Ｋ为杀灭速率常数。 式（２．１）积分得（２．１）山东建筑大学硕士学位论文Ｉｎ（Ｎ／Ｎｏ）＝―ｍ式中，Ⅳｏ为初始的微生物数量。（２．２）由式（２．２）可知，Ｉｎ（Ｎ／Ｎｏ）与照射剂量ｉｔ是一次关系。而式（２．２）是Ｃｈｉｃｋ 定律在光化学反应中的应用。所以紫外消毒微生物的灭活规律与Ｃｈｉｃｋ定律有 一定程度的符合［２６１。 ２．２紫外线消毒装置结构及系统简介 紫外线消毒装置主要由紫外线灯（水银弧光灯）、消毒反应池、镇流器和电 源等。其中紫外灯放置在石英套管内，套管的一端为闭口端，另一端由灯管密 封结构（橡胶机械密封结构）密封。 ２．２．１紫外灯分类 紫外灯是紫外消毒系统中最重要的部分，现在只有人工汞（合金）灯 光源能够输出足够的ＵＶＣ强度用于消毒。汞灯根据点亮后的灯管内汞蒸 气压的不同和紫外线输出强度的不同，紫外线消毒灯分为三种：低压低强 度汞灯、中压高强度汞灯和低压高强度汞灯【２７１。 （１）低压低强度汞紫外线消毒灯（１０ｗ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｌａｍｐ） 灯管采用石英玻璃或其它对紫外线透过率高的玻璃制成，功率为４０Ｗ、 ３０Ｗ、２０Ｗ、１５Ｗ等。水银蒸气灯在０．１３ Ｐａ至０１．３３ Ｐａ的内压下工作，输入电功率 约为每厘米弧长０．５Ｗ，杀菌紫外能输出功率约为每厘米弧长Ｏ．２ Ｗ【２７】，低压灯 ９０％以上能辐射２５３．７ｎｍ波段，灯管运行温度为４０℃。紫外灯寿命从１００００ｄｓ时～ １５０００ｄｓ时不等。低强度灯类似于普通荧光灯，对常规二级污水消毒一般每根灯管 处理流量大于１５０ｍ３／ｄ，适用于小型污水处理厂。 （２）低压高强度紫外线消毒灯（１０ｗ ｐｒｅｓｓｕｒｅｈｉｇｈ ｏｕｔｐｕｔｌａｍｐ）水银蒸气灯在０．１３ Ｐａ到１．３３ Ｐａ的内压下工作，输入电功率约为每厘米弧长１．５ ｗ，杀菌紫外能输出功率约为每厘米弧长０．６ Ｗｔ２７１，紫外辐射２５３．７ｎｍ，灯管运行温度为１００℃左右，单根灯管紫外能输出ｌＯＯＷ。低压高强度灯有一个特 点是其紫外输出功率可根据水流和水质变化进行调节从而优化电耗和延长紫外 灯寿命，系统的功率调节水平一般在６０％～１００％之间。在低压高强度紫外灯功 率水平低时，紫外灯转换效率有所下降，并不是调节下限越低越好。对常规二 级污水消毒一般每根灯管处理流量大于３３０ ｍ３／ｄ，适用于中型污水处理厂。山东建筑大学硕士学位论文（３）中压高强度灯系统（ｍｅｄｉｕｍｐｒｅｓｓｕｒｅｌａｍｐ）水银蒸汽灯在０．０１３ ＭＰａ到１．３３０ ＭＰａ的内压下工作，输入电功率约为每 厘米弧长５０ Ｗ］！Ｕ１５０ Ｗ，杀菌紫外能输出功率约为每厘米弧长７．５Ｗ至１Ｊ２３ ｗ【２７１，中压灯紫外辐射２００ｎｍ－－。３００ｎｍ，单根紫外灯的紫外能输出在４２０Ｗ以上， 紫外灯运行温度在７００。Ｃ左右，能耗大。中压高强度灯系统的紫外能输出是所有 紫外灯中最强的，对水体的穿透力强，消毒能力高。中压灯系统适用于大型污 水处理厂和高悬浮物，紫外线穿透率（ｗＴ）低的水处理系统。大多数污水厂紫外 线装置利用传统的低压紫外灯技术，对于大型污水厂处理污水量大采用低 压高强度紫外灯系统和中压高强度紫外灯系统【２８１，可能使灯管数量减少 ９０％以上【２９１，从而缩小了占地面积，节约了安装和维修费用，并且使紫外 线消毒法对水质较差的出水也适用。 在紫外灯产品中，加拿大的Ｔｉ－ｏｊａｎ善特洁安），德国的ＷＥＤＥＣＯ（威 德高），美国的Ｓｕｎｌｉｇｈｔ，中国的新大陆等产品得到广泛的应用。其中加拿 大的Ｔｒｏｊａｎ（特洁安）公司成立于１９７７年，在紫外线消毒领域有３０多年 的专业经验，在全世界安装污水消毒装置逾２６００套。 ２．２．２紫外消毒装置 ＵＶ消毒器按水流边界的不同分为敞开重力式和封闭压力式。 （１）敞开式紫外消毒装置 在敞开式紫外消毒装置中，消毒的水在重力作用下流经紫外消毒器， 水中的微生物被灭活。敞开式系统又可分为浸没式和水面式两种，浸没式 又称为水中照射法，将外加同心圆石英套管的紫外灯浸入水中，水从石英 套管外壁流过经紫外线照射进行消毒。当灯管（组）需要去垢或更换时，使 用提升设备将其抬高至工作面进行操作。总的来说，虽然该方式构造比较 复杂，但紫外消毒的灭菌效果好、利用率高且便于维修【３０１。同时，该装置 要求消毒时水流水位恒定，防止水位太高，灯管上的水层厚度大，紫外线 不容易穿透，影响消毒效果；水位太低，紫外灯裸露，灯管过热，石英管 上生污垢膜，影响紫外线照射，降低消毒效果。 水面式紫外消毒装置又称为水面照射法【３１１，即将紫外灯置于水面之 上，由紫外灯管产生的紫外光垂直照射水面进行消毒。该方式比浸没式消 毒简单，但浪费大量能量、降低灭菌效果，很少在实际生产中应用。爹一ｅｌａｒｌｌｋｌｒｌｉ叠－－＇２一：ｌ在筒体内壁加装了螺旋形叶片以改变水流的运动状态，所产生的紊流以及 叶片锋利的边缘会打碎悬浮固体【３２１，使附着的微生物完全暴露于紫外线的 辐射中，提高了消毒效率。 封闭式也划分为敞开式和浸没式。敞开式消毒器适用于大、中水量处 理，多用于污水处理厂。封闭式消毒器一般适用于中、小水量处理或有必 要施加压力且消毒器不能在明渠中使用的情况。 各种系统中外罩密封石英套管的紫外线灯管都可以与水流方向垂直或 平行布置【３ ３１。平行系统水力损失小、水流形式均匀，而垂直系统则可以使水 流紊动，提高消毒效率。图２．４封闭式紫外消毒器２．２．３紫外线灯的重要参数 紫外线消毒设备的实际消毒性能，应由紫外线有效剂量、紫外灯老化系数、山东建筑大学硕士学位论文紫外灯套管结垢系数的有关实验来验证。 （１）紫外照射剂量 紫外照射剂量是指达到一定的细菌灭活率时，需要特定波长紫外线的 量：照射剂量（Ｊ／ｍ２）＝照射时ｆｉｉＪ（ｓ）×ＵＶＣ强度（Ｗ／ｍ２）。照射剂量越大，消毒 效率越高，由于设备尺寸要求，一般照射时问只有几秒，因此灯管的ＵＶＣ 输出强度就成了衡量紫外光消毒性能最主要的参数。在城市污水消毒中， 一般平均照射剂量在３００ Ｊ／ｍ２以上。 （２）紫外灯老化系数 紫外灯运行寿命终点时的紫外线输出功率与新紫外灯的紫外线输出功率之 比。紫外线消毒设备中的低压灯和低压高强灯连续运行或累计运行寿命不应低 于１２０００ｈ；中压灯连续运行或累运行寿命不应低于３０００ ｈ。紫外灯老化系数通过有资质韵第三方验证后，可使用验证通过的老化系数计算设备紫外线有效剂量。若紫外灯老化系数没有通过有资质的第三方验证，应使用０．５的默认值作为 紫外灯老化系数，来计算设备紫外线有效剂量。 （３）紫外灯套管结垢系数 使用过程中紫外灯石英套管与水体接触，接触面会结垢。使用中的紫外灯套 管的紫外线穿透率与洁净紫外灯套管的紫外线穿透率之比为紫外灯套管结垢系 数。设备紫外线有效剂量计算中须考虑紫外灯套管结垢系数。紫外灯套管结垢 系数通过有资质的第三方验证后，可使用验证通过的结垢系数计算设备紫外线 有效剂量。若紫外灯套管结垢系数没有通过有资质的第三方验证，应使用０．８的 默认值作为紫外灯套管结垢系数，来计算设备紫外线有效剂量【３４１。 ２．３紫外线消毒的影响因素 紫外线消毒作为有效杀菌消毒的手段之一，其消毒效果受到很多因素的影响。２．３．１照射强度和剂量 紫外线灯照射强度越低，杀菌效果越差，。紫外线灯照射剂量随照射强度增 强而增加，当照射剂量相等时，高强度的杀菌效果好于低强度的效果【３５】。而紫外 线灯管照射强度受电压、温度、照射距离、照射角度等影响，同时还要注意灯管 的清洁及使用寿命。 如果病菌接受到紫外线照射不足，没有彻底灭活，有可能出现光复活山东建筑大学硕士学位论文现象，即紫外线强度不够，病菌不能被彻底杀死，会在光复活酶的作用下 分解胸腺嘧啶二聚体，恢复ＤＮＡ的复制功能，使病菌复活【３６】。当经紫外线消毒 后的水从渠道中流出接受可见光照射后，重新复活，降低了杀菌效果。杀 菌效率要求越高，所需的照射剂量越大。影响微生物接受到足够紫外光照 射剂量的主要因素是透光率（２５４ ｎｍ处），当ＵＶＣ输出强度和照射时间一 定时，透光率的变化将造成微生物实际接受剂量的变化。 ２．３．２紫外线穿透率 波长为２５３．７ｎｍ的紫外线在通过ｌｃｒｎＬ匕色皿水样后，未被吸收的紫外线与输 出总紫外线之比。它反应了紫外光在水中的穿透能力，与水层厚度、水中存在 能够吸收紫外线的颗粒和化合物的多少等有关。紫外线穿透率越高，灭菌效果 越好，可以通过增加紫外线照射时间或增加紫外灯照射数量来增加穿透率。 ２．３．３微生物的类型一…一―●通过紫外线产生的光化学反应，病菌、病毒、抗菌素和有机微污染物能被 降解。但是各种微生物对紫外线的耐受力不同，真菌孢子对紫外线的耐受力最 强，细菌芽胞次之，最差的是繁殖体型微生物，一般细菌芽胞较其繁殖体耐受 力强２，－－－，７倍，不同的微生物对紫外线的耐受力可相差１００＂２００倍，抵抗能力由 强到弱依次为：真菌孢子＞细菌芽孢＞抗酸杆菌＞病毒＞细菌繁殖体【３ ７１。微生 物在其生命周期不同阶段，也呈现出不同的紫外线敏感性，所以在同一种的不 同菌株间、同一菌种的不同培养物和不同代之间对紫外线的抵抗力亦有差异。 ２．３．４微生物的数量、悬浮颗粒及颗粒粒径 溶液中有大量的微生物、悬浮颗粒，会吸收、反射、散射紫外光（如图２．５ 所示），影响紫外光的穿透率。微生物量愈多，所需照射紫外线剂量愈大【３８１。微 生物附着或进入在悬浮颗粒上，受不到紫外光的照射或受到照射强度不足以杀 死病菌。孙文俊【”】等人试验证明在悬浮物浓度较低时，悬浮物是影响紫外线对 粪大肠杆菌灭活效果的主要因素；但是随着颗粒物的增加，其对大部分粪大肠 杆菌的保护作用没有明显的增强。传统的污水处理厂的排水都是排到水体中， 如江河、湖泊。紫外线由于仅仅使微生物灭活而没有改变水体的水质特性，因 此是最理想的消毒方式。尽管在大多数情况下不需要在紫外线消毒前增加过滤 环节，不过通过过滤可以去除更多的颗粒物以提高水质ｆ４０】，从而使整个污水处 理厂的排水可以满足更加严格的排放要求。山东建筑大学硕士学位论文散射阴完全图２．５悬浮颗粒对紫外线的影响２．４紫外线消毒优缺点 我国对紫外线消毒日益重视，将紫外线消毒应用于污水处理的工程实例逐 渐增多，研究人员对紫外的的研究工作逐步深入，所以对紫外线消毒的优缺点 有更多的认识【４１４２１，才能更好的取长补短，确保公共卫生安全。 ２．４．１紫外线消毒的优点 （１）高效率杀菌 紫外线消毒技术杀菌效率可达９９％，需要接触时间短，是其它消毒技术无 法相比的。 （２）高效杀菌广谱性 紫外线技术在目前所有的消毒技术中，杀菌的广谱性是最高的。它对几乎 所有的细菌、病毒都能高效率杀灭【４３１。 （３）无二次污染 紫外线技术不仅杀菌，并且不需要加任何化学药剂，因此不会对水体和周 围环境产生二次污染，不改变水中任何成分。对氯消毒来说，不仅与水中有机 物产生对人体有致癌作用的有机氮，并且水中含有的氯化合物在某些场合下会起到负作用，对水中生物以及水环境产生毒掣４４１。（４）运行安全、可靠 传统的消毒技术如采用氯化物，其消毒剂本身就是属于剧毒、易燃、易爆 的物质。这些物质的使用对操作现场人员及周围环境和居民安全生产潜在的威 胁，需要特别小心。我国公安、消防及环保等部门对这些高危物质的使用有严 格的运输保存和操作规定，这些都极大地增加了基层使用单位领导、操作人员山东建筑大学硕士学位论文和周围居民的心里负担和不安全感。现代紫外线消毒系统不存在这样的安全隐 患，是一种对周边环境以及操作人员相对安全可靠得多的消毒技术。 （５）运行维护简单，费用低 紫外线消毒技术不仅是一种高效率的技术，还是一种成本、运行费较低的 技术。随着对紫外线核心技术的完善，紫外线消毒技术不仅消毒效率是所有消 毒手段中最高的，而且消毒运行维护最简单、运行成本最低，在千吨处理量水 平可达到每吨水４厘人民币甚至更低，在千吨水处理量水平，它的成本只是氯 消毒的１／２，是氯加脱氯消毒的２／５，即使在十万吨处理量水平，紫外消毒设备 的投资及运行成本也远远低于其它消毒技术。因此，其性能价格比所用消毒技 术中最高的。 （６）连续大水量消毒 九十年代末紫外线消毒技术的另一个特点是一年３６５天，一天２４小时连续‘＿二一一●运行。除定期需一、－－４，时以内的例行保养外，其最佳操作条件是２４小时连续 运行。大水量消毒是现代紫外的另一个大特征。除了可以消毒小水量，也可以 消毒大水量。 （７）应用领域广 在目前所以的消毒技术中，紫外消毒不仅可以消毒淡水、海水；还可以消 毒饮用水、废水，所以被广泛应用在各种各样需要水消毒的领域。例如农业加 工用水，饮用纯净水，电子，医药，生物工业用超纯净水，各种饮料，啤酒以 及食品加工，污水处理后的消毒，自来水消毒，游泳池，城市喷泉装饰用水， 中央空调及电站等冷却水等。 ２．４．２紫外线消毒的缺点 （１）出水中没有残余消毒能力。 紫外线消毒对出水受到的二次污染或者出水中的微生物通过自我修复机制 对被紫外线破环的ＤＮＡ或ＲＮＡ进行修复等无能为力【４５】。目前在紫外线给水消 毒中，常采用的方法是在紫外线消毒流程之后再加入适量氯胺等消毒剂以保持 给水管网中的残余消毒量。紫外线消毒对进水水质要求较高，如果进水水质差， 不仅严重影响消毒效果，而且影响紫外灯系统的工作周期和寿命，甚至可能会 导致出现消毒不彻底或紫外灯（灯罩）结垢、破裂等问题。 （２）紫外灯的质量安全山东建筑大学硕士学位论文目前给水消毒中应用的主要是水银紫外灯，针对紫外灯质量安全隐患，影 响紫外线消毒的重要问题存在以下两个方面： ①如果灯管破裂水银外漏，污染水环境，严重威胁水安全； ②对消毒反应器中的输出紫外通量的检测实验操作复杂并且需要较长的 时间才能得到结果。目前检测反应器中的输出紫外通量主要采用生物计量法， 然而这种检测方法不能及时发现存在的问题，更不能实现在线实时监控。图３．１实验装置图图３．２实验装置示意图３．１．２紫外灯参数 采用ＰＨＩＬＩＰＳＴＵＶ３６Ｗ Ｔ５ ４ＰＳＥ型号紫外线灯，紫外灯外套有直径２ｃｍ的石英玻璃罩。紫外灯管外形见图３．３、紫外线灯管特性参数见表３．１。表３．１紫外灯特性型号 灯 头 管 径Ｉｎｌｎ灯电 压Ｖ灯电 流Ａ ４２５灯功室Ｗ ４０ＵＶＣｌ０００ＵＶＣ辐８０００小使用 寿命ｈ灯管 尺寸ｍｍ小时后功 率（Ｗ）１５射强度１米处Ｗ１４４时后衰减（％）１５ＴＩＪＶ３６ ４Ｐ－ＳＥＴ５４Ｐ１ｎ１６９４９０００８４２山东建筑大学硕士学位论文图３．３紫外灯灯管和石英玻璃罩３．１．３主要实验材料 （１）实验药品 营养琼脂：淡灰白色或类黄色粉末，供一般细菌培养用亦可作为琼脂基础用。 ＭＦＣ培养基：用于饮用水和水源水中粪大肠菌群的滤膜法测定。 （２）玻璃器皿 培养皿（直径１２ｃｍ、６ｃｍ） 移液管（Ｏ．５、１、５、ｌＯｍＬ） 烧杯（５０、１００、５００ｍＬ） 量筒（５０、ｌＯＯｍＬ） 螺丝广口瓶（１００、５００ｍＬ） ３．１．４其他仪器 实验中主要的实验仪器见表３。２。一：。。表３．２实验仪器及其用途山东建筑大学硕士学位论文３．２试验水样 山东建筑大学中水站处理规模为２８００ｍ３／天，收集全校的生活污废水，经 处理后出水水质达到《城市污水再生利用城市杂用水水质》（ＧＢ厂ｒ１８９２０．２００２） 标准，用于校内景观用水、冲厕用水。采用的核心工艺为“曝气调节＋水解酸化 ＋生物解氧化＋沉淀＋ＢＡＦ池＋过滤＋消毒”，工艺流程图见图３．４。本实验取水位 置为砂滤池出水，取水位置见图３．５，再生水实践基地的污水经处理后对应水样 水质指标见表３．３。图３．４中水站工艺流程图山东建筑大学硕士学位论文图３．５水样取水井 表３．３试验水样水质３．３试验检测方法一 ’３．３．１粪大肠杆菌的测定 （１）灭菌：将滤器、滤芯、滤膜、取样瓶及蒸馏水瓶分别用纸包好，放入灭 菌器中于１２１℃灭菌ｌＯｍｉｎ。 （２）过滤水样：以无菌操作将滤器装置安装好，用无菌镊子夹取灭菌滤膜边 缘，将粗糙面向上，贴放在已灭菌的滤床上，稳妥的固定好滤器。将适量的水 样注入滤器中，开动真空泵即可抽滤除菌。 （３）水样抽滤完后，再抽约５ｓ，关上滤器阀门取下滤器，用灭菌镊子夹取滤 膜边缘部分，移放在ＭＦＣ培养基上，滤膜截留细菌面朝上，滤膜应与培养基完全 贴紧，两者间不得留有气泡。然后将平皿倒置，放入４４．５℃±０．５℃的恒温培养 箱中，培养２４ｈ±２ｈ． （４）计算：粪大肠菌群菌落在ＭＦＣ培养基上呈蓝色或蓝绿色，粪大肠杆菌菌 落见图３．６。计数呈蓝色或蓝绿色的菌落，计算出每ｌＬ水样中的粪大肠菌群数。 公式：粪大肠菌群菌落数ｃ个几）＝鎏堕兰兰茎堂譬篱豸鬻冀芋慧誉坠幽ｃ３．?）菌器中１２１１０的比例ｍＬ于无菌培养皿中（每个稀释度做３个重复），再向培养皿中分别倒入１０．１５ｍＬ已融化并 冷却至４５．５０℃的琼脂培养基，盖上培养皿盖子，趁热轻轻转动培养皿，使菌液 与培养基充分混合，冷却凝固后在恒温培养箱３７℃±１℃下倒置培养４８ｈ，同时 以无菌水做空白对照。 （４）计算：细菌菌落在琼脂培养基上呈乳白或淡黄色，细菌总数菌落见图 ３．７。计算每ｌＩｌｌＬ水样中的细菌总数。细菌总数个数（个／，比）＝滤膜上生长的细菌总数菌落数×稀释倍数（３．２）图３．７细菌总数菌落山东建筑大学硕士学位论文３．３．３试验检测指标及方法 实验中，检测微生物指标：粪大肠杆菌、细菌总数；常规水质指标：浊度、 ＣＯＤ、ｐＨ、水温。检测指标及检测方法、仪器见表３．４。 表３．４实验检测指标及方法编号１项目 粪大肠菌群数 细菌总数 浊度ＣＯＤ测定方法 滤膜法 平皿计数法 散射透光法 重铬酸钾法仪器２ ３ ４ ５ ６ＨＡＣＨ一２１００型浊度仪分解仪 温度计 ｐＨ计水温 ｐＨ山东建筑大学硕士学位论文第４章静态实验４．１静态实验设计 ４．１．１实验方法 将水样注入紫外灯装置反应器中，由紫外灯照射，照射试验所需的时间， 用灭菌瓶从１－９取水口取消毒后水样，检测粪大肠杆菌数、细菌总数等指标。反 应器下有磁力搅拌器搅拌水体。反应装置见图４．１图４．１静态实验装置示意图消毒效果通过水中微生物的去除率、灭活率、存活对数来体现，其计算公 式如（４．１）、（４．２）和（４．３）所示。 去除率＝（１－Ｎ／Ｎｏ）ｘ１００％ 灭活率＝ｌｏｇ（Ｎｏ／Ｎ） 存活对数＝１９Ｎ（４．１）（４．２）（４－３）式中：Ｎｏ――消毒前水样中微生物个数（个）；Ｎ＿紫外线消毒后水样中剩余微生物个数（个）。４．１．２紫外线剂量的计算公式 紫外线剂量是影响消毒效果的直接因素，紫外剂量越大，消毒效果越好。 紫外线剂量可表示为紫外光强度与接触时间的乘积，紫外光强度是由装置紫外 线灯的本身特性所决定，是固定值。试验所用的紫外灯为ｐＨＩＬＩＰＳ―ＴＵＶ３６ｗ―Ｔ５一山东建筑大学硕士学位论文４Ｐ―ＳＥ型号紫外线灯，灯管功率为４０ｗ，灯管表面积为４１４．３ｃｍ２，灯管的光电转 化效率为４５％，老化系数５０９６，结垢系数为０．８，则紫外线光强度为：４０ｘ１０３ｘ０．４５ｘ０．５ｘ０．８ ２ １７Ｉｍｃ／Ｗ ３８ ８ｍ ｉｃｍ ｏ）４．４（～斗．ｑ，．Ｉ：――：’紫外线的光强度受到照射水层厚度、光线的反射、折射及散射的影响，在理想 情况下，忽略光线在水中传播的物理因素，只考虑水样对紫外线的吸收效果。 紫外线光强为Ｉｏ，经水层厚度为Ｘ后，衰减后的光强为Ｉ：Ｉ＝Ｉｏ?Ｔｘ＝一＝４１４．３（４．５）７＝卜∥出＝鲁‘鲁＝等专式中：．㈤６，７――水层厚度为ｄｃｍ的水样中紫外光强平均值，ｍＷ／ｃｍ２； 丁――波长为２５４ｍｍ的紫外线水样透光率，Ｔ＝１０～； 彳――波长为２５４ｍｍ的紫外线水样吸光度；紫外线剂量等于紫外光强度与光照射时间的乘积，则紫外线剂量Ｄ为：曲仁厶，（筹］式中： Ｄ――波长为２５４ｍｍ的紫外线剂量，ｍＪ／ｆｒ０２； ｄ――紫外线照射水层厚度，ｍｌＴｌ㈠７，ｔ――紫外线照射时间，Ｓ４．２静态实验结果与分析 ４．２．１紫外线照射时间对消毒效果之间的影响 （１）紫外线照射时间与粪大肠菌群去除效果的关系 影响消毒效果的直接因素是紫外剂量。紫外剂量等于紫外光强度与接触时 间的乘积。在相同的紫外光强度条件下，接触时间与紫外剂量成正比，所以通 过改变接触时间来调节照射剂量。由于大型污水处理厂，污水量大、接触时间 得不到保证，所以用紫外线消毒的效率比小型污水处理厂低。从理论上分析，山东建筑大学硕士学位论文紫外剂量越大，消毒效果越好，但在实际应用中紫外剂量有一极限值，超过此 值后不但不能有效地对额外的微生物进行灭杀，而且还增大了消毒的成本。 城镇污水处理厂污染物排放标准（ＧＢｌ８９１８―２００２）以粪大肠菌群数作为处 理水中微生物一级ｈ标准所规定的粪大肠菌群不得大于１０００个／Ｌ，不同紫外线照 射时间下粪大肠菌群的去除效果见图４．２。＾ ｄ牛Ｖ／一、琴、√籁 熬 翘 塑 Ｋ糌 篮 稍燃图４．２不同紫外线照射时间下粪大肠菌群的去除效果由图４．２可知，紫外线照射对粪大肠菌群的灭活效果良好，粪大肠菌群的去 除率随紫外照射时间的增加而上升。在照射３０ｓ时，去除率已到达９０％以上，在 照射１０５ｓ时，即照射剂量为４５５ｍＪ／ｃｍ２，粪大肠菌群的去除率达９９．９６０％，达到《城 镇污水处理厂污染物排放标准》（ＧＢｌ８９１８―２００２）一级Ａ标准，当照射时间达到 １２０ｓ，此时的去除率达到１００％，不能再测出粪大肠菌群。综上所述，紫外线灭活 粪大肠菌群１０５ｓ时达到排放标准，是最佳照射时间。 在照射７５ｓ时，粪大肠菌群数略增高，这主要是静态实验时，水样不能有效 的均匀混合，每个取得的检测水样中悬浮颗粒不等，在照射７５ｓ后取得的水样悬 浮颗粒较多，使得粪大肠杆菌附着或隐藏在颗粒中。 （２）紫外线照射时间与细菌总数去除效果的关系 通过改变紫外线照射时间来改变紫外线照射剂量。不同紫外线照射时间（即 不同紫外线照射剂量）对细菌总数去除的效果见图４．３。山东建筑大学硕士学位论文２５０００１００．００ ０９．９５３ ２００００Ｅ∞．∞９９．８５ ９９．８０Ｓ霉备１５０００零盏１００００熹９９－７５糌 ９９．７０篮 ９９．６５稍９９．６０ ９９．５５篓５００００ ３０ ６０ ９０ １２０ １５０ １８０ ２１０９９．５０照射时间（ｓ）图４．３不同紫外线照射时间下对细菌总数去除的效果由图４．３可看出，紫外线消毒对细菌总数的去除有较好的效果，当照射时 间为３０ｓ时，去除率高达９９．６３０％，并随照射时间的增加，去除率增高，在１２０ｓ 时去除率达到９９．９８８％，在１２０ｓ以后去除率随照射时间的增加上升幅度比较平●缓，在２１０ｓ时达到最高９９．９９８％。然而在实验中，照射时间在１２０ｓ．２１０ｓ去除 率随照射时间的增加上升幅度比较平缓属于拖尾现象【蚓，这主要是由于水中的 一小部分细菌是附着在水体的颗粒中，使紫外线不能完全照射到细菌表面，从 而未被杀死，即使增加了照射时间，提高照射剂量，效果也很微弱。所以在实 际工程中照射时间取１２０ｓ即可。 ４．２．２影响紫外线消毒效果的因素 （１）污水中粪大肠茵群初始浓度对消毒效果的影响 实验水样中的粪大肠菌群含量为１０４－１０６的数量级上，不同粪大肠菌群的初 始浓度下，紫外线照射时间与剩余粪大肠菌群数见表４．１。山东建筑大学硕士学位论文表４．１污水中不同的粪大肠菌群初始浓度对消毒效果 紫外线照射时间（Ｓ）原水粪大肠菌群数 （个／升）２３６００００ １８６００００剩余粪大肠菌群数 （个／升）Ｏ０ Ｏ Ｏ １０００ ５００ ０ ０ １９５０ １５００ ５００ ０１２０８２００００●８００００ ２３６００００●１０５１８６００００ ８２００００ ８００００ ２３６００００●１８６００００ ９０ ８２００００８００００由表中可以看出，当照射时间达到１２０ｓ时，水样中粪大肠菌群被全部灭活， 粪大肠菌群的初始浓度对紫外线消毒效果无影响。当照射时间缩短，剩余的粪 大肠菌群与初始浓度有关，在照射时间为１０５ｓ或９０ｓ后，照射相同时间粪大肠菌 群初始浓度大的水样未被全部灭活，而浓度小的水样被全部灭活。这主要是因 为照射时间长，水中的粪大肠菌能接收到足够的紫外线辐射而被杀死，当照射 时间缩短，水体中杂质的遮蔽及菌类之间相互遮挡和屏蔽，使得微生物接受不 足以杀死的紫外线辐射，甚至没有受到辐射，使得初始浓度越大，剩余粪大肠 菌群越多，其个数成正比例关系。 （２）污水中浊度对消毒效果的影响 浊度是指悬浮物质和胶体颗粒等的散射程度，反映水中含有泥沙、有机物、 无机物等悬浮物的多少。经过二级处理的污水中仍含有一定量的颗粒物质，细 菌被包裹或吸附在颗粒表面，不易受到紫外线的辐射。浊度对紫外线消毒的影 响主要表现在：①悬浮颗粒吸收并分散了紫外能量；②微生物隐藏在颗粒中受到 保护，避免了紫外线和化学药剂的破坏。因此，浊度对紫外线消毒有着重要的影山东建筑大学硕士学位论文响。山东建筑大学中水站砂滤池后的取水口浊度一般在４―１５ＮＴＵ之间，实验中为了研究水样的浊度对紫外消毒效果的影响，通过投加无菌硅藻土的方式来配 置不同浊度的水样，考察不同浊度条件下紫外线灯照射对粪大肠菌群灭活效果， 水层厚度和照射时间一定，于每隔１５ｓ取样培养，如图４．４所示，进水浊度与粪 大肠菌群数灭活之间的关系。７ ６ ５ ４ ３ ２ １ Ｏ ０１５ ３０ ４５ ６０ ’７５一弓暑Ｉ籁莨燕烬谁蘸忸匿≮粼９０１０５１２０照射时间（ｓ）图４．４浊度与粪大肠菌群数灭活之间的关系由图４．４．－Ｉ知，随浊度的增大，粪大肠菌群的存活对数也增大。浊度对粪大 肠均的灭活效果产生一定的影响，但由于本实验的照射水层厚底薄，在照射时 间为７５ｓ时，各浊度水样粪大肠杆菌菌群数去除率均达到９９．９％以上（浊度５０ＮＴＵ 除外）。此外在灭菌初期，浊度对粪大肠杆菌存活对数影响较小。 紫外线照射时间与粪大肠菌群去除效果的关系的实验中得到最佳照射时间 为１０５ｓ，紫外线照射１０５ｓ时进水浊度对粪大肠菌群数灭活的关系如图４．５所 示。进水浊度为１２．５ＮＴＵ时，去除率达１００％；随进水浊度的增加，去除率依次 减小；进水浊度为２５ＮＴＵ时，剩余粪大肠菌群数为２０００个／Ｌ，去除率为９９．７００％， 未到达《城镇污水处理厂污染物排放标准》（ＧＢｌ８９１８－２００２）一级Ａ标准；进 水浊度为３５、４４ＮＴＵ时，去除效果更差。紫外定，度影 采用 直径为６ａｍ和ｌＯｃｍ的圆柱形反应装置，故照射水层厚度分别为３ｃｍ和５ｃｍ，装置图 如图３．１。取相同水样两份，一份照射水层３ｃｍ，另一份照射水层５ｃｍ，照射水层 厚度对粪大肠菌群的灭活关系见４．６所示。１００９７拿、＿，褥 畿啪枯姐 龌 斗＜ 糕８５８２ １５ ３０ ４５ ６０ ７５ ９０ １０５照射时间（ｓ）图４．６照射水层厚度对粪大肠菌群的灭活关系由图可知，在紫外线照射初期，照射水层３ｃｍ的去除效果较好，随照射时间 增加依次递增；在６０ｓ时，剩余粪大肠菌群数为４５０个／Ｌ，已达到《城镇污水处 理厂污染物排放标准》（ＧＢｌ８９１８―２００２）一级Ａ标准；在照射９０ｓ时，去除率达山东建筑大学硕士学位论文１０００；６。照射水层５ｃｍ时，在紫外线照射初期处理效果较差，去除率仅为８７．５３０％： 随照射时间的增加，去除效果快速提高，但仍低于照射水层３ｃｍ的去除效果，在 照射６０ｓ时，剩余粪大肠菌群数为９５０个／Ｌ，达到《城镇污水处理厂污染物排放标 准》（ＧＢｌ８９１８－２００２）一级Ａ标准要求；在照射１０５ｓ时，去除率达１００％。 综上所述，紫外线照射初期，去除率受到水层厚度的影响，但随照射时间 的增加，粪大肠菌群的去除率均达到良好处理效果，这主要由于照射初期，紫 外光在液体中浸透深度不充分，不能充分杀死微生物；但照射水层厚度差别较 小，紫外光照射充分后能迅速杀死微生物，最终达到处理标准。 ４．２．３灭活后保存条件对粪大肠菌群的影响 （１）实验方法 用紫外线照射每隔１５ｓ取三个相同水样，水样系列ｌ立即用过滤法测量菌群蜘－水样系列２置于密闭条件下保存，水样系列３置于日光灯下照射。在６ｈ后测量水样２中粪大肠菌群数，２４ｈ后测量水样３中粪大肠菌群数。 （２）结果与讨论 紫外线消毒有对水体无二次污染、操作系统安全简单、投资运营成本低以 及消毒杀菌效率高等优点，但是没有持续消毒能力。倘若紫外线消毒不彻底， 紫外线仅损伤微生物ＤＮＡ或者诱发微生物的ＤＮＡ变异，所以污水中仍会存活被损 伤的微生物，在一定光照作用下，微生物能够修复其ＤＮＡ，并存活下来，可以在 可见光的照射下修复其ＤＮＡ损伤而重新获得活性，这种现象叫做光复活【４７１，在 避光情况下也会自动修复，从而重新获得活性，这种现象叫做暗复活【４８】。 污水在紫外线消毒处理后置于两种不同保存环境下的增值情况如图４．７所 示。在相同紫外线照射时间下，水样２、３的粪大肠菌群数比水样１中粪大肠菌群 数都有明显的增加，但水样２增加幅度远低于水样３的增加，所以黑暗修复效果 比光照修复效果差很多。在紫外线照射１５ｓ时的水样１在水样系列ｌ中粪大肠菌群 数较多，照射１５ｓ的水样２、水样３较各自系列复活程度高，故紫外线照射时间短， 粪大肠菌群的复活程度高，随着照射时问增加，复活程度逐渐降低，在完全灭 活的水样没有复活能力。所以可以增加照射时间，提高照射剂量来减小微生物 的复活。Ｈ。０２２ｍＬ／Ｌ和５ｓ取水样进Ｈｚ０２有强氧化性、强腐蚀性，其主要杀菌因子是其分解后产生的各种自由基， 如０Ｈ基，从而破坏微生物的细胞膜的通透性、微生物的蛋白质、氨基酸、酶和 ＤＮＡ，最终导致微生物的死亡。Ｈ：０：与紫外线协同杀菌对微生物的繁殖体、芽孢 等均有灭活作用。团水样１口水样２ａ水样３一１／牛一删《藻ｇ枯粗匿Ｋ粼姗 舢㈣舢㈣姗薹詈。１５息凰慰Ｌ！囫Ｉ团３０ ４５ ６０７５９０１０５１２０照射时间（Ｓ） 图４．８紫外线和Ｈ：Ｏ：联合消毒效果如图４．８所示，投加Ｈ：０。的水溶液经紫外灯照射对粪大肠菌群的去除效果比 未投加的效果要好，并随投加剂量的增加去除效果提高，缩短紫外灯照射时间。山东建筑大学硕士学位论文但是由于Ｈ：０：的强氧化性，未经紫外线照射的原水投加剂量为２ｍＬ／Ｌ时，粪大肠 菌群的去除率已为３８．５０％；投加剂量为４ｍＬ／Ｌ时，去除率为６７．７８％。实际工程中， 考虑经济成本选择投加Ｈ：０。２ｍｌ／Ｌ、照射时间７５ｓ就达到《城镇污水处理厂污染物 排放标准》（ＧＢｌ８９１８―２００２）的规定。 ４．２．５紫外线消毒动力学分析 紫外线消毒速率常用下式表示：ｌｎ（Ｎ／Ｎｏ）＝一ＫＤ（４．８）式中：Ｎ。――消毒前水样中微生物个数； Ｎ――经紫外线照射后等量水样中剩余微生物个数；卜紫外线照射剂量，ｍＪ／ｃｍ２；Ｋ――灭活速率常数。肠菌群灭活率［－ｌｎ（Ｎ／Ｎ。）］的关系式：如图４．９所示，随照射剂量的增大，灭活率增大，得到照射剂量（Ｄ）与粪大一１ｎ（Ⅳ／Ⅳｏ）＝Ｏ．０１１３Ｄ＋３．６９３７（４．９）通过实验得出灭活速率常数Ｋ＝０．０１１３；相关系数Ｒ２＝０．９７０８。符合Ｃｈｉｃｋ定律。１００２００３００４００５００６００照射Ｎｔ（ｍＪ／ｃｍ２）图４．９照射剂量（Ｄ）与粪大肠菌群灭活率［－Ｉｎ（Ｎ／Ｎｏ）】的关系４．３本章小结 静态试验研究总结如下： （１）在照射１０５ｓ时对粪大肠菌群的去除达到《城镇污水处理厂污染物排放 标准》（ＧＢｌ８９１８―２００２）一级Ａ标准；照射时间为１２０ｓ时，对细菌总数的去除率 为９９．９９０％，去除效果较好。山东建筑大学硕士学位论文（２）紫外消毒效果与初始粪大肠菌群浓度有关，初始粪大肠菌群浓度低时， 需要紫外消毒时间短，初始浓度高时则需要紫外消毒时间长；浊度对粪大肠均 的灭活效果产生一定的影响，浊度越大灭活效果越差；紫外线照射初期，去除 率受到水层厚度的影响，但随照射时间的增加，影响减小。?（３）黑暗修复效果比光照修复效果差。紫外线照射时间短，复活程度高， 随着照射时间增加，复活程度逐渐降低，在完全灭活的水样没有复活能力，因 此可以增加照射时间，提高照射剂量来减小微生物的复活。 （４）投加Ｈ２０：的水溶液经紫外灯照射对粪大肠菌群的去除效果比未投加的 效果要好，并随投加剂量的增加去除效果提高。．３７．山东建筑大学硕士学位论文第５章动态试验研究５．１试验装置及方法 ５．１．１试验装置 反应装置为圆柱型，内壁直径为６ｃｍ，高９０ｃｒｎ；试验采用潜水泵，其电压 ２２０Ｖ＇～２４０Ｖ，功率４０Ｗ，最高扬程２ｍ，最大流量２０００Ｌ／ｈ；水箱为１８Ｌ圆桶，流量 计为ＬＺｌ３―１０型号玻璃转子流量计，流量１０～１００Ｌ／ｈ。试验装置见图５．１。图５．１动态试验装置图 ①水箱②潜水泵③阀门④转子流量计⑤阀门⑥紫外线装置进水口⑦出水取样口③电源５．１．２试验方法 未经消毒的再生水经潜水泵流经转子流量计进入紫外消毒装置，通过调节 紫外线装置前端的阀门来控制进水流量，经照射后流出，用已灭菌的瓶子在取 水口取水进行检测。试验中通过调节进入紫外灯装置的水的流量来改变照射时 间，从而达到改变紫外线剂量的目的。紫外消毒装置的有效体积为１．７５Ｌ，照射 时间（ｔ）＝１．７５／流量。 ５．２试验结论与分析 ５．２．１紫外线照射时间对消毒效果的影响 （１）紫外线照射对粪大肠杆菌的灭活 粪大肠杆菌是指示水体被粪便污染的重要指标，图５．２是水样连续流入紫外 灯装置经紫外线照射，粪大肠杆菌的去除率曲线依次递增，和静态实验的去除山东建筑大学硕士学位论文线具有一致性。从实验结果看，紫外线对粪大肠杆菌有很好的灭活效果， 射ｌＯｓ时，去除率高达９９．９４５％；在照射２０ｓ时剩余粪大肠菌群数为３１０个几， 率为９９．９５０％，达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（ＧＢｌ８９１８―２００２） Ａ标准（粪大肠菌群数≤１０００个／Ｌ）；在照射４５ｓ时，达到《再生水水质标 （ＳＬ３６８―２００６）中关于再生水利用于城市非饮用水控制项目及指标的要求 大肠菌群≤２００个几）。经紫外线照射超过２０ｓ后，去除率随时间的增加上 势不大，即拖尾现象，造成拖尾现象有很多原因，如悬浮颗粒、水力因素枷０１００．００ ９９．９９ ９９．９８ ９９．９７，、瑚 咖牛√ 氟钴 楹 鲎斗＜鲫鲫９９．９６薹遵 ９９．９４稍９９．９３ ９９．９２ ９９．９１ １０ ２０ ３０ ４５ ６０９９．９５矬辙 娱 蘸枷猢ｏ照射时间（ｓ）图５．２紫外灯对粪大肠杆菌的灭活（２）紫外线照射对细菌总数的灭活 细菌总数代表水中微生物总体水平，动态实验中经紫外线照射后对细菌总 数的灭活曲线见图５．３。与静态实验相比，曲线上升趋势一致，但接触时间变短， 紫外线对细菌总数有显著的控制效果。 加 咖加 咖＼们∞ ０ ０ ｇ； ∞ ９ Ｏ９ ０ ∞∞，一、宣牛、－，●－＿ ∞籁 蹈 璃最《 藻咖 ∞ 咖 ∞ 咖 柏 咖 砌 啪。 １０ ２０ ３０ ４０ ５０零、一ｇ； 刀 ９ ０争 ０ ｇ； ∞锝 篮稍ｇ； ∞ 廿ｉ Ｏ ｇ； ∞ 良 Ｄ紫外线照射时间（ｓ）图５．３紫外线照射后对细菌总教的灭活山东建筑大学硕士学位论文经紫外线照射ｌＯｓ时，相应的去除率就达至１Ｊ９９．６６０９６，可见紫外线照射初期的 灭活效果起很重要作用。随照射时间增加，细菌总数减少，在照射３０ｓ时，去除 率为９９．９７００５；在照射３０ｓ一５０ｓ时，去除率变化趋于平缓属于拖尾现象。 ５．２．２浊度对紫外线消毒的影响 中水站处理后的污水中含有悬浮颗粒，悬浮颗粒使紫外光发生折射和反射， 影响照射和灭活效果。浊度对紫外线消毒的效果影响见图５．４。∞Ｏ＼ 《＿、一＾ Ｊ∞Ｏ ∞Ｏ∞Ｏ 们Ｏ 加ＯＯ Ｚ８ ３６ ４Ｚ ６１籁 枯 璃睿 斗＜粼 《 藻浊度（ＮＴＵ）图５．４浊度对紫外线消毒效果的影响由图５．４可看出，经紫外线消毒２０ｓ，对粪大肠杆菌的去除率较高，均在９９．２％ 以上。当照射时间相同，随着浊度的增加，剩余的粪大肠菌群数增多，可见浊 度对紫外线灭活有一定的影响，浊度、＜４２ＮＴＵ时，消毒效果达到《城镇污水处理 厂污染物排放标准》（ＧＢｌ８９１８―２００２）一级Ａ标准；紫外灯照射３０ｓ比照射２０ｓ时 的剩余粪大肠菌群数要少，这说明照射剂量大灭活效果越好；在浊度为２８ＮＴＵ时， 照射３０ｓ明显比照射２０ｓ时的效果好，随浊度增加，效果差距减小，在浊度为６１ＮＴＵ 时，剩余量差距很小，这主要由于在低浊度时，紫外线剂量是影响消毒效果的 主要因素，增大紫外线剂量可以杀死流动水体中附着在颗粒物上的粪大肠杆菌， 但在高浊度时，即使增大紫外线照射剂量，紫外线还是不能或很少部分能够达 到粪大肠杆菌表面，因而很难被灭活。 水中颗粒物的粒径分布对灭活效果有一定的影响，主要和颗粒的尺寸有很 大的关系，粪大肠杆菌的大小在１．２９ｍ，所以粒径大于２弘ｍ就能为粪大肠杆菌提 供保护，尤其在颗粒物粒径＞５１乩ｍ时对紫外线灭活大肠杆菌的效果有较大影响 【４９Ｊ。其次是粪大肠杆菌与颗粒的结合程度，隐藏在颗粒物中的粪大肠杆菌比附 着在颗粒物表面的更难受到紫外线照射，跟难以被杀死。最后，颗粒的组成成山东建筑大学硕士学位论文分如有机成分、无机成分、天然或人工成分对灭活也有不同程度的影响。 ５．２．３保存条件对紫外线消毒后粪大肠杆菌光复活的影响 （１）实验方法 以山东建筑大学中水站砂滤池出水为试验水样进行紫外消毒，水样通过紫 外装置，用灭菌后的螺丝广口瓶分别取照射１０ｓ、２０ｓ的出水各两份水样，测定 时间为０、２、４、６、８、１０、２２矛ｎ２４ｈ后水样中粪大肠杆菌的浓度。水样处理见．表５．１。 表５．１水样处理条件 水样照射时间（Ｓ） 水样１１０水样２１０水样３２０水样４２０保存条件光照黑暗光照黑暗（２）紫外线消毒后粪大肠杆菌光复活的结果分析 光复活的程度通过最大光复活值、复活百分比值、复活速率来表示。最大 光复活值为粪大肠杆菌经过光复活后的浓度。复活百分比值＝石（Ｎ而ｐ－ｉＶ）宰１００％复活速率＝（Ｎ―Ｎ）／ｔ，ｔ（５．１）（５．２）式中：坼为光复活水样中粪大肠杆菌数（个／Ｌ）；Ⅳｏ为紫外线照射前水样中粪大肠杆菌数（ｚｊ＇－／Ｌ）； Ⅳ为紫外灯照射后水样中的粪大肠杆菌数（个／Ｌ）；Ａｔ光复活时间（ｓ）。５ ４ ４ ３ ３ ２ ２ ｌ １． ０ ０ Ｏ Ｏ Ｏ ０ ０ ０ Ｏ Ｏ＾１／牛ｖ籁枯粗匿Ｋ躲挈５始彻姗咖姗咖姗咖 咖０姗ｏＯ ２ ４ ６ ８ １０ ２２ ２４水样放置时间（ｈ）图５．５紫外灯照射不同时间水样的复活情况如图５．５所示，经过紫外线照射时间为１０ｓ的水样１、水样２，水样放置Ｏｈ时山东建筑大学硕士学位论文剩余粪大肠菌群数大于１０００个几，未达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》 （ＧＢｌ８９１８―２００２）一级Ａ标准，经紫外线照射时间为２０ｓ的水样３、水样４，水样 放置０ｈ时剩余粪大肠菌群数小于１０００个几，达到《城镇污水处理厂污染物排放 标准》（ＧＢｌ８９１８―２００２）一级Ａ标准。紫外线消毒没有持续杀菌灭活的效果，水 样放置２４ｈ后，水样３的剩余粪大肠菌群数大于１０００个几，但能达到《城镇污水 处理厂污染物排放标准》（ＧＢｌ８９１８―２００２）一级Ｂ标准（≤１００００个／Ｌ）；水样４ 仍能达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（ＧＢｌ８９１８―２００２）一级Ａ标准。 水样在日光灯照射下保存，水样１、水样３中的粪大肠杆菌复活趋势依次递 增，递增幅度较大；在黑暗中保存的水样２和水样４，粪大肠菌群数在０―２ｈ时递 减，之后有较小的上升幅度，尤其是经２０ｓ照射后的水样，递增趋势微乎其微。 这主要是因为，未杀死的粪大肠杆菌在日光灯下利用灯光作为能力，修复损伤 一．．的斛Ａ，恢复其复制能力和正常的功能结构，重新进行新陈代谢、繁殖再生；而 在黑暗中没有光能可利用，不能进行能量补充，只能依靠自身新陈代谢作用， 受损伤的粪大肠杆菌失去复活能力，会衰竭死亡，存活数有所下降。 紫外线照射时间不同，光复活速率不同，紫外灯照射１０ｓ后剩余粪大肠杆菌 量比照射２０ｓ后剩余量大，且光复活增长速率快，当照射为１０ｓ时，在日光灯下 照射２４小时，复活百分比为０．２８％，而照射２０ｓ时，粪大肠菌群数复活百分比为 ０．１３％。这主要由于紫外线照射时间长可以彻底的杀菌，使菌类光复活基数小， 增长速率和数量小。 照射时间相同，不同保存方式，光复活效果不同，当照射１０ｓ后，分别置于 日光灯和黑暗中保存，日光灯下的粪大肠杆菌增值速率明显大于黑暗处的。 ５．２．４动态试验紫外线动力学分析 由式４．８求动态试验的紫外线消毒速率，图５．６为照射剂量（Ｄ）与粪大肠菌群 灭活率［－ｌｎ（Ｎ／Ｎ。）］的关系图，从图中可得出灭活速率常数：ｋ＝０．０５２；相关系数 Ｒ２＝Ｏ．９７４５。符合Ｃｈｉｃｋ定律。从图中可得出关系式：一ｌｎ（Ｎ／Ⅳｎ）＝０．０５２＋１．７２８２ （５．３）学反应，ｏＤ比进水水中一些可能分解为易降解有机物，再出水中能够检测出来，所以ＣＯＤ值增加。１Ｊ１ｌ１ｌ１＾一＼∞暑。口ｏｕ∞ 加∞舳∞们加Ｏ２ ３水样图５．７紫外线对Ｃ０１）值的影响（２）对浊度影响 紫外线可以杀死细菌病毒，但对水体的浊度影响较小，出水浊度与进水浊 度有关。在动态试验中每隔２０ｓｉ贝ｌＪ量出水浊度，浊度变化见图５．８所示。山东建筑大学硕士学位论文丛 ∞坞縻 縻 縻挖霞 縻＾ｆｌ宝一趑爱８４Ｏ．．；Ｌ历纫沥 励 圉ｏ ２０ ４０Ⅷ８０时商０２ｓ）１２０１４０１６０１８０２００５．８紫外消毒对浊度的影图５．８中浊度变化相对无规律，有可能升高、降低，主要是根据进水浊度的 变化而变化。 （３）对ｐＨ值影响 紫外线照射对ｐＨ值的影响情况见图５．９。经紫外线照射，ｐＨ值略上升，但变 化不大均在《城镇污水处理厂污染物排放标准》（ＧＢｌ８９１８―２００２）要求ｐＨ值６― ９控制范围内。８．１ ８『『ｊ型７?９ ÷Ｚ 山７．８ｒ７．７ ７．６ ７．５ Ｏ ２０ ４０ ６０ ８０ １００ １２０ １４０ｉ紫外线照射时间（Ｓ）５．９紫外消毒对ｐＨ的影响５．２．６紫外线与次氯酸钠联合消毒 紫外线不能持续消毒，容易产生光复活现象，化学剂消毒对病原体的杀菌 效果不佳，并且产生消毒副产物。将紫外线和传统加消毒剂联合使用，能有效 控制病原体【５０１，控制消毒副产物的产生，确保出水排放标准。 （１）实验方法山东建筑大学硕士学位论文次氯酸钠（Ｎａ０Ｃ１），有效氯质量分数ｌＯ．０９６，密度１－ｌＯｇ／ｃｍ３。主要是次氯 酸钠与水发生反应，生成次氯酸，次氯酸具有强氧化性和漂白性，极不稳定。 次氯酸为很小的中性分子，可扩散到带负电的细菌表面，并渗入细菌体内通过 氧化作用破坏菌体内酶系统而使细菌死亡，以达到消毒杀菌的作用。 １）测定次氯酸钠的消毒效果，在１０００ｍＬ水样中投加不同投加量的次氯酸钠， 反应３０ｍｉｎ，测定对水样中粪大肠杆菌的消毒效果。 ２）联合消毒方案 方案一：先紫外灯消毒再投加次氯酸钠消毒，通过调节流速来控制水体在 反应器中与紫外灯的接触时间，用１０００ｍＬ烧杯取接触时间分别为５ｓ、ｌＯｓ、１５ｓ、 ２０ｓ的水样，分别加入不同投加量的次氯酸钠，反应３０ｍｉｎ，测定其水样的粪大 肠杆菌数。 方案二：紫外灯与次氯酸钠同时作用消毒，在水样中加入的次氯酸钠的投 加量不同，同时水样再流入紫外灯反应装置中，接触不同时间，检测消毒后粪 大肠杆菌数。 方案三：先次氯酸钠消毒再紫外线消毒，先在水样中投加不同投加量的次 氯酸钠，反应３０ｍｉｎ，在通过紫外线照射，测定消毒后粪大肠杆菌数。 联合消毒试验处理水样详情如下表５．２表５．２水样处理详情?（２）试验结果分析 １）只投加次氯酸钠消毒效果。由图５．１０可知，水样中投加次氯酸钠后，粪 大肠杆菌数随投加量的增加而明显减少，在投加量为４ｍｇ／Ｌ时，去除率达到 ９６．５４０％；在投加量为７ｍｇ／Ｌ时，粪大肠杆菌数降到１０４Ｌ。以下，达到《城镇污水 处理厂污染物排放标准》（ＧＢｌ８９１８－２００２）一级Ｂ标准；在投加量为８ｍｇ／Ｌ时， 达到一级Ａ标准。这说明次氯酸钠对粪大肠杆菌有较好的消毒效果。山东建筑大学硕士学位论文７籁 靛 ６ 蜒 烛 籁 ２ ５ 稠 Ｚ 鞋 葛 餐 。４＋＜＾ 零Ｖ称 《 熏褂 篮 稍３２ １ ２ ３ ４ ５ ６ ７ ８馏∞ 加∞ ∞｛寻竹Ｏ投加量（ｍｇ，Ｌ）一图５．１０次氯酸钠的消毒效果２）方案一，先紫外灯消毒再投加次氯酸钠消毒效果如图５．１１所示，仅通 过紫外消毒达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（ＧＢｌ８９１８－２００２）的基础 上加氯，可以降低紫外线和次氯酸钠的剂量，减少消毒副产物的产生。随投加剂量的增加，灭菌效果更好。仅紫外线消毒的水样０在紫外线照射２０ｓ时，迟一７到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（ＧＢｌ８９１８―２００２）一级Ａ标准；紫外线 和次氯酸钠联合消毒对粪大肠杆菌的灭活效果加强，当紫外线照射１５ｓ时，消 毒剂投加量为ｌｍｇ／Ｌ的水样１和投加量为２ｍｇ／Ｌ的水样２均达到；当紫外线照 射２０ｓ时，在消毒剂投加量为２ｍｇ／Ｌ时达到《再生水水质标准》（ＳＬ３６８－２００６） 中关于再生水利用于城市非饮用水控制项目及指标的要求。＾ ２ ０ ８ ６ ４ ２ ０ ５ １０ １５ ２０会 、 弓Ｃ０褂妲 Ｋ枯滴 蜜 斗＜糕紫外消毒时间（ｓ）图５．１１先紫外灯消毒再投加次氯酸钠消毒效果３）方案二，紫外线和次氯酸钠同时消毒见图５．１２所示。与单独的紫外线 消毒效果相差不大，水样０、水样３在紫外线照射２０ｓ时达到《城镇污水处理 厂污染物排放标准》（ＧＢｌ８９１８―２００２）一级Ａ标准，水样４在紫外线照射１５ｓ、 次氯酸钠投加量为２ｍｇ／Ｌ时达到标准。这主要是由于紫外线消毒反应快，在Ｉｍｉｎ比，投加次氯酸钠量较小，只能够在紫外线消毒前杀死少量的粪大肠杆菌，再 经过紫外线消毒，消毒效果较单独紫外消毒有所增强，但不是很明显。Ｏ ９８７６５ ４３２ １＾一乏。弓口．【ｖ料蜒Ｋ枯粗餐长称Ｏ紫外消毒时间（ｓ）图５．１ ３先次氯酸钠消毒再紫外消毒效果综上所述，紫外线和次氯酸钠联合使用的三种方式，方案一，紫外线照射 １５ｓ后，投加次氯酸钠ｌｍｇ／Ｌ就能达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》 （ＧＢｌ８９１８―２００２）一级Ａ标准，采用先紫外消毒再投加次氯酸钠的效果最佳，山东建筑大学硕士学位论文能够明显缩短紫外线照射时间和次氯酸钠的投加量。 钠同时消毒时，在紫外线照射１５ｓ、次氯酸钠投加量 水处理厂污染物排放标准》（ＧＢｌ８９１８－２００２）一级Ａ 酸钠发挥不了消毒的作用，造成浪费。方案三，先投加药剂在紫外消毒与单独 紫外消毒效果相差不大，均是在紫外线消毒２０ｓ后达到《城镇污水处理厂污染 物排放标准》（ＧＢｌ８９１８―２００２）一级Ａ标准。在此实验中没有测量消毒副产物， 未能检测次氯酸钠投加量和紫外线对消毒副产物的影响。 ５．２．７紫外和次氯酸钠联合消毒的光复活效应 （１）实验方法 １）经紫外线照射ＩＯｓ后，取水样１、２、３、４各１Ｌ，投加次氯酸钠，水样 １、２中次氯酸钠投加量ｌｍｇ／Ｌ，水样３、４中投机量为２ｍｇ／Ｌ，放置３０ｍｉｎ后， 水样１、３放置于日光灯下照射，水样２、４放置封闭黑暗中。将水样放置在日 光灯或黑暗中开始计时，测量０、２、４、６、８、１０、２２、２４小时后水样中粪大 肠杆菌数。水样见表５．３。表５．３检测水样药剂投加量 样品 （ｍｇ／Ｌ） 水样１ 水样２ 水样３ 水样４１２保存条件光照 光照 黑暗 黑暗１２２）紫外线照射时问为２０ｓ，其他同（１）。 （２）实验结果分析 如图５．１４紫外灯照射ｌ Ｏｓ后联合次氯酸钠消毒光复活效果，在光复活时间 ｏｈ时，未达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（ＧＢｌ８９１８－２００２）的要求， 放置在光照条件下，水样１、水样３在０―２ｈ粪大肠杆菌数略下降，在２一ｌＯｈ粪 大肠杆菌增长缓慢，在１０―２４ｈ增长较多；在黑暗条件下，水样２、水样４的粪 大肠菌数在２４ｈ内几乎没有增长。长，次氯酸钠消耗完后，菌数有所增长，但仍达到《城镇污水处理厂污染物排 放标准》（ＧＢｌ８９１８―２００２）一级Ｂ标准；放置在黑暗中水样持续增长缓慢，放 置２４ｈ后仍到达《城镇污水处理厂污染物排放标准》（ＧＢｌ８９１８―２００２）一级Ａ 标准。蝴 ∞ 舢 ∞ ㈣ ∞ 姗 ∞咖 ∞＾１／牛ｖ粗寞餐Ｋ歉《熏伽 ∞ｏ Ｏ Ｏ光复活时间（ｈ） ５．１５紫外灯照射２０ｓ联合次氯酸钠消毒光复活由以上结论可知，在紫外线消毒后投加次氯酸钠可以持续杀毒的作用，并 且可以有效的减轻紫外线消毒的光复活效应。这主要是因为在光复活开始之初， 投加的次氯酸钠有持续杀菌作用，抑制光复