世界各地的污水处理工程师都致力于保障人类健康和减轻环境压力。
紫外线消毒技术在全球废水处理中的广泛应用证明,如果需要的话,它已不再是一项 “新兴 “技术。 事实上,它现已成为一种公认的主流消毒方法,被世界各地的水和废水处理工程师常规使用,以保障人类健康和减轻环境压力。
紫外线在重复使用时尤其有用。 几十年来,美国在以各种形式再利用废水方面一直处于领先地位。 在美国南部、欧洲南部、中东、澳大利亚和亚洲许多地区,水资源的长期短缺推动了对再利用技术的投资。 紫外线正在发挥它的作用。
利用计算流体动力学(CFD)建模大大提高了紫外线设备制造商的能力,使他们能够自信地预测使用其专有设备处理废水所需的水平。 现在,所有制造商都使用这一工具来优化反应器的剂量输送,并最大限度地降低能源成本。 此外,随着制造商开发和改进优化紫外反应器,他们很快就能使用公认的验证协议对设计进行验证。
近年来,传统紫外线灯技术有了显著改进,中压灯在能效、灯管寿命和功率密度方面不断提高,而石英涂层技术则将灯管寿命延长到 12,000 小时以上。
现在还出现了新型无汞紫外线 LED 系统。 这些小型系统是低流量应用的理想选择,可轻松集成到处理应用中。 此外,全新的 LED 紫外线透过率监测器 BersonSense(全球首款采用 UV-LED 技术的监测器)可在任何条件下提供高精度的紫外线透过率读数,并延长使用寿命,从而确保高精度的紫外线剂量。
最后,正在开发一系列新的低压高输出(LPHO)多灯紫外线系统。 有两种型号可供选择:”U “型配置,占地面积较小,适用于紫外线透过率(UVT)较低但剂量要求较高的应用(如废水回用或病毒去除);”L “型配置,适用于紫外线透过率较高但剂量要求较低的应用(如饮用水应用)。 这两种配置都能产生旋转液流,确保广泛的流体混合和最佳的消毒性能,同时最大限度地减少水头损失。
长期以来,最常见的废水消毒回用方法是氯化消毒。 尽管氯的消毒效果令人印象深刻,但人们对消毒副产物(DBPs)以及最近对病原体灭活消毒效果的担忧,促使人们从氯消毒转向其他消毒方法,如不会产生任何 DBPs 的紫外线消毒。
封闭式紫外线系统很容易安装在现有的管道中,因此对设备运行的影响很小。 日常操作简单,只需少量维护。 唯一的定期要求是每年更换一次紫外线灯和刮环,这一简单的操作现场人员即可完成。
根据美国国家水研究所(NWRI)制定的协议,用于废水回用的紫外线系统的验证剂量也比饮用水系统高得多。 美国国家水研究所(NWRI) 制定的协议。 饮用水类产品验证将成为评估这些关键应用适用性的主要方法。 防止照片修复的能力也将成为关键。
废水回用的潜在用途极为广泛,包括任何需要将水用于非饮用水的场合。 最流行和最广泛的用途是农业灌溉,美国加利福尼亚州和佛罗里达州在这方面走在前列,澳大利亚的几个州也取得了重大进展。 其他灌溉用途包括景观和娱乐应用,如高尔夫球场、公园和草坪。
再生废水还可用于地下水回灌,如含水层储存和恢复或防止盐水侵入沿海含水层。 其他用途还包括冲洗厕所和小便池、消防、建筑业的地基加固以及人工造雪。 在所有这些应用中,废水回用减轻了现有市政饮用水供应的负担。
在过去的十年中,紫外线行业已经相当成熟,世界上主要的水技术公司现在都在监管和主导这一行业。 各种应用领域都对传统紫外线技术进行了实地测试,目前这些技术都取得了显著成效。 随着法规、专利费、技术和工程方面不确定因素的减少,紫外线的接受程度预计将在未来 20 年内迅速提高。 CFD 为传统的紫外设计提供了极大的帮助,未来的设计将把 CFD 作为常规的尺寸工具。 紫外线 LED 技术的加入也为紫外线消毒开辟了许多新市场。
目前,废水回用市场已做好了大幅增长的准备,尤其是在世界许多地区,人口的不断增长给本已捉襟见肘的水资源增加了更大的压力。 对污染排放的更严格限制也将对这一技术的发展起到重要作用。
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