城市污水紫外线消毒等效还原剂量研究

论文摘要

紫外线（UV）消毒技术由于无需投加任何化学药品、在水中不生成有害的残余物质、无臭味、操作安全、简单、易实现自动化、劳务和维修费用低等优点,已经在众多的污水消毒替代技术中脱颖而出。在未来城市污水消毒技术中,有望取代当前氯消毒成为主流消毒技术。本研究采用按照UDGM 2006提供的参数进行设计组装的准平行紫外光束仪（CBD）,对重庆三个污水处理厂的终沉池出水进行紫外线消毒试验,以得到FC的紫外线剂量——灭活率响应曲线,通过分析得出FC不同灭活率下需要的辐照剂量和等效微生物验证剂量（RED）。对实验结果的统计分析显示:三个污水处理厂的数据可以合并处理,合并后的紫外线剂量——灭活率响应曲线在010 mJ·cm-2内（对应03.0lg）,符合一级动力学模型,辐照剂量达到15 mJ·cm-2时,FC的灭活率可以达到3.5lg,之后开始出现明显的拖尾现象,当辐照剂量逐渐增至25 mJ·cm-2,灭活率仅仅在00.5lg范围内波动。对紫外线消毒反应器进水FC浓度的设计取值进行了论证,推荐进水FC浓度设计值为5×106MPN/L,对应满足国家一级A标（1×103MPN/L）、B标和二级标准（1×104MPN/L）的REDMS2值分别为39 mJ·cm-2和28 mJ·cm-2。同时,根据以上数据对验证微生物的选择进行了分析,认为FC与TC不能做为验证微生物,推荐使用MS2作为RED的验证微生物。此外,本研究还对不同辐照强度和光复活、暗复活现象进行了验证研究,发现FC在15 mJ·cm-2剂量下紫外线辐照强度与辐照时间存在互逆关系;FC在15 mJ·cm-2剂量下没有光复活和暗复活现象。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 1 绪论
• 1.1 城市污水消毒的必要性和现状
• 1.2 城市污水消毒技术简介
• 1.2.1 各种污水消毒方法的比较
• 1.2.2 污水消毒技术的发展趋势
• 1.2.3 紫外线消毒的应用
• 1.3 紫外线水消毒
• 1.3.1 紫外线水消毒技术的发展历史
• 1.3.2 紫外线水消毒原理
• 1.3.3 影响紫外线水消毒效果的主要因素
• 1.3.4 紫外线水消毒反应器的形式与结构
• 1.3.5 紫外线水消毒反应器辐照剂量的测定
• 1.3.6 国内外紫外线水消毒技术规范及标准简介
• 1.3.7 当前研究热点
• 1.4 本研究的主要内容、目的及意义
• 2 实验方法
• 2.1 主要实验仪器及设备
• 2.2 分析方法
• 2.3 实验水样及相关参数
• 2.4 实验步骤
• 2.4.1 RED 的测定
• 2.4.2 相同辐照剂量不同辐照强度试验
• 2.4.3 光复活及暗复活试验
• 3 结果与讨论
• 3.1 实验结果
• 3.1.1 培养皿系数的测定
• 3.1.2 污水处理厂终淀池出水水质及UV 消毒结果
• 3.1.3 相同辐照剂量不同辐照强度对灭活效果的影响
• 3.1.4 光复活及暗复活对灭活效果的影响
• 3.2 FC 紫外线响应曲线及剂量的确定
• 3.2.1 FC 紫外线辐射剂量——灭活率响应曲线的拟合
• 3.2.2 紫外线响应曲线的合并
• 3.3 验证微生物的选择
• 3.4 RED 计算
• 4 结论
• 致谢
• 参考文献
• 附录