明渠紫外線消毒器|2萬(wàn)噸污水廠紫外線消毒器|明渠紫外線消毒設(shè)備是一種用于污水消毒的紫外線消毒器類型，它將若干獨(dú)立的紫外燈模塊安裝在開放的明渠中,水流靠重力流經(jīng)消毒裝置 ,在明渠可直接插入或取出紫外燈模塊進(jìn)行維護(hù)檢修。本文主要介紹明渠式紫外線消毒器的各部件的設(shè)計(jì)。

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燈管排布形式

紫外消毒器中燈管的排布可分為順流式和橫流式。順流式指的是燈管彼此平行且與水流方向平行,而橫流式排布燈管彼此平行但與水流方向垂直。90%的城市污水紫外線消毒系統(tǒng)采用順流式 ,這主要是由于橫流式不利于流體形成理想的均勻流動(dòng),紫外能量浪費(fèi)較大,在燈管和渠壁或水面間容易形成消毒短流區(qū),使通過的微生物得不到足夠的紫外照射劑量而影響消毒效果。簡(jiǎn)單來(lái)說,如果短流區(qū)的容積占總消毒容積的1%,那么該消毒系統(tǒng)所能達(dá)到的消毒效果為99%,二級(jí)生化處理的出水中大腸菌群含量一般在106 ～10 7個(gè)/L ,要達(dá)到104個(gè)/L 的標(biāo)準(zhǔn)就會(huì)有困難。

2.紫外燈管的類型

目前明渠式紫外線消毒器中常用的紫外燈管有:低壓燈(LP)、低壓高輸出燈(LPHO, 又稱作低

壓高強(qiáng)燈)和中壓燈(MP)。這些燈管的主要性能參數(shù)及適用范圍見表 1。

中壓燈是所有紫外燈中單根燈管紫外能輸出的 ,因此可以用很少的燈管數(shù)量達(dá)到消毒效果 ,占地少 ,可以大大減少設(shè)備與征地、土建等投資 ,具有規(guī)模效益 ,比較適合于大型城市污水處理廠的消毒處理,特別是用地緊張的污水處理廠。另外由于中壓燈光強(qiáng),穿透力高,所以比較適合低質(zhì)污水的消毒處理。當(dāng)然 ,中壓燈的光電轉(zhuǎn)換效率較低 ,電耗較高 ,但由于燈管數(shù)目很少,燈管更換費(fèi)用較低。一個(gè)設(shè)計(jì)優(yōu)良的紫外線消毒系統(tǒng)的運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用主要是電費(fèi)和燈管更換費(fèi)用。燈管數(shù)量減少,可減少與燈管數(shù)量相關(guān)部件的更換數(shù)量和費(fèi)用 。表1中各類燈管的適用范圍只具有參考意義,污水處理廠應(yīng)結(jié)合實(shí)際和特殊情況對(duì)不同燈管類型的紫外線消毒系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)的可行性和技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較,選用適合的方案 。在方案比較時(shí),還應(yīng)考慮占地 、土建 、輔助設(shè)備設(shè)施以及其他相關(guān)因素。

3.鎮(zhèn)流
器

早期的紫外線消毒器使用電磁式鎮(zhèn)流器 。20世紀(jì) 90 年代初電子鎮(zhèn)流器首先應(yīng)用在低壓燈紫外消毒系統(tǒng), 90 年代中葉又解決了用電子鎮(zhèn)流器控制中壓燈管的難題, 現(xiàn)在各類污水紫外線消毒系統(tǒng)使用的鎮(zhèn)流器基本都是電子鎮(zhèn)流器。鎮(zhèn)流器的布置一般分為兩大類 ,一類是將鎮(zhèn)流器密封后和紫外燈模塊一體化,另一類是鎮(zhèn)流器與紫外燈模塊或燈組分離,放在明渠外,離燈管有一定的距離。后者需要空氣排風(fēng)冷卻鎮(zhèn)流器等電控元件,從而會(huì)導(dǎo)致空氣中的灰塵、水汽和污染物侵蝕,降低鎮(zhèn)流器等敏感電控元件壽命,帶來(lái)額外的系統(tǒng)維護(hù), 增加與更換鎮(zhèn)流器有關(guān)的設(shè)備運(yùn)行費(fèi)用, 而且需要單獨(dú)的房屋和空調(diào)來(lái)安放鎮(zhèn)流器等電控部件。鎮(zhèn)流器遠(yuǎn)離紫外燈管會(huì)增加鎮(zhèn)流器到燈管間電壓降,因此降低燈管的輸入功率和燈管的紫外能輸出, 從而降低紫外線消毒系統(tǒng)效率并影響消毒效果。

4.石英套管的清洗方式

清洗方式可分為兩大類 :人工清洗和自動(dòng)清洗。人工清洗就是將燈管從明渠中取出 ,用清洗液噴淋到套管上 ,然后用棉布擦拭清潔;或?qū)讉€(gè)紫外燈模塊放到移動(dòng)式清洗罐中用清洗液同時(shí)攪拌清洗,清洗罐中帶有曝氣攪拌裝置 ;當(dāng)燈管數(shù)量較多時(shí),也可一次將整個(gè)燈組(由若干個(gè)模塊組成)從明渠中起吊出來(lái)放入固定的清洗池內(nèi)用清洗液清洗,池中帶有曝氣攪拌裝置。從勞動(dòng)強(qiáng)度和經(jīng)濟(jì)性上分析,人工清洗比較適合小型或中型污水處理廠 。

自動(dòng)清洗還可分為純機(jī)械式自動(dòng)清洗和機(jī)械加化學(xué)式自動(dòng)清洗,純機(jī)械式自動(dòng)清洗系統(tǒng)實(shí)際上是用鐵氟龍環(huán)來(lái)回刮擦套管表面;而機(jī)械加化學(xué)式自動(dòng)清洗系統(tǒng)則是在清洗頭內(nèi)裝有清洗液 ,在清洗頭機(jī)械刮擦套管表面的同時(shí)通過清洗頭內(nèi)的清洗液去掉難以通過刮擦有效去除的污垢。

純機(jī)械式自動(dòng)清洗系統(tǒng)需要頻繁(10～30 min一次)的來(lái)回刮擦以減緩套管表面污垢的積累 ,清洗頭磨損快, 壽命短 ,一般半年到一年就需要更換, 維護(hù)要求勞動(dòng)強(qiáng)度和清洗成本較高;機(jī)械加化學(xué)式自動(dòng)清洗一般一天清洗一次 ,清洗頭壽命在 5年左右,清洗效果較好。