污水处理厂为什么由氯消毒转换成紫外消毒(上)
发布时间:2020-09-07 09:38:54 来源:本站原创 作者:本站编辑 浏览次数:


在过去的几十年内,随着公共安全意识以及氯消毒的环境成本不断增长,污水氯消毒逐渐被更具有安全性的技术所取代,例如,紫外消毒技术。实际上,美国自1982年安装了其第一套紫外污水消毒系统,到目前为止,北美已有50%的污水处理厂采用的是紫外消毒技术,包括新建水厂以及已有污水厂从氯消毒改造过来的。




紫外是具有经济性、安全性和环境友好性的污水消毒方式。与污水厂采用化学处理方法不同的是,紫外是一种物理处理方法,且可以快速和高效灭活微生物,当细菌,病毒和微生物暴露于生物灭活紫外波段时,可以破坏微生物的遗传物质,让其不再具有再生和感染功能。这个过程除了使用紫外光以外,不会添加任何物质。因此,不会对水的化学特性以及溶解氧含量有任何影响。


污水处理厂由氯消毒转换成紫外消毒有很多原因,这里列出的五个重要的原因如下:


1

占地空间/接触时间


一个氯消毒系统需要配置一个相应的氯接触池,以满足氯有足够的接触时间,通常接触时间约30分钟,使氯能够消杀污水中的细菌和其它致病性的微生物。


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而紫外的停留时间是以秒级计量。一个污水处理厂在把氯消毒转换成紫外消毒后,可以节约大量的占地空间。


随着紫外技术的不断革新,紫外设备朝着更加模块化和更紧凑方向发展。以TrojanUVSigna系统为例,其设计非常适合安装于现有的氯接触池中,对渠道的深度和宽度无需要进行大的改造。


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这套TrojanUVSigna系统处理规模是7.6万方/天,其占地面积只有23平方米


混凝土渠道土建公差要求更加宽松,使氯接触池转换成紫外消毒渠的改造变得简单且具有成本效率,而且改造能满足目前液位和水头损失的要求。



2

成本

政府和污水处理厂经常让工程公司对不同消毒技术进行全面的分析,如果要建一座新的污水处理厂,这个分析就相对快速和直接。在北美,很多污水处理厂安装了紫外消毒系统,就是由于其同时具有安全性和成本优势;对于现有的污水处理厂,由于已经有处理设施,其成本核算变化性更大,扩建或升级改造设备以满足当前法规要求必须要将其成本考虑在内。


投资成本:包括设备的安装,或已有设备,对现有处理设施的升级或扩建。各种消毒方式的初期投资成本和数量是直接对应的。投资成本包括,工程管理,工程设计,土地和设备购买,土建和安装。投资成本会根据工厂的规模以及升级改造的范围而定。成本预算要遵循工程评估,可以对不同消毒方案进行直接对比。


运行成本: 年度运行估计比较有挑战性,因为其有很多的贡献因素,变动的元器件和一些隐性成本。氯消毒的运行成本通常包括几个方面,化学品供应,人工,培训和认证,紧急撤离计划和管理。而对于紫外消毒而言,运行成本就是电费和灯管更换。


运行费用

氯气

次氯酸钠

紫外消毒

消毒/脱氯

化学制品供应

$$$

采购氯气瓶

$$$$$$

购买或现场生成的次氯酸盐

没有

无需化学药品供应。

用电

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氯气消毒的功率要求相对较低。

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操作化学品进料泵和通风设备(如果适用)需要电源。

$$$$

UV灯管供电。

更换备件

$

使用化学消毒系统,更换零件较少。

$

使用化学消毒系统,更换零件较少。

$$$

更换零件主要由紫外线灯管。

操作人员

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更换氯气瓶,维护铅检测和应急设备,维护现场化学品分配和存储设备所需的人工。

$$$

维护泵、发电机、储罐、水处理设备、除垢设备、现场化学分配管道所需的人工。

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定期更换紫外线灯管,并确保容纳紫外线灯的石英套管保持清洁。

泄漏响应要求

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响应和修复泄漏的成本非常高。

$$$

由于次氯酸盐的毒性小于氯气,因此可降低该领域的成本。 但是,存在与危险化学品的围堵和泄漏保护相关的成本。

没有

紫外线灯中含有极少量的汞。 不需要泄漏应急计划和应急准备计划,但是必须遵守当地准则。 Trojan提供了免费的回收计划,该计划可以将用过的灯泡回收并运送到批准的回收机构。

监管合规管理

$$$$$$

管理时间长,以确保符合规范的风险管理计划,应急响应计划和社区知情权计划。

$$$

尽管次氯酸钠不受危险标记,但它不稳定且具有腐蚀性。 因此,必须制定程序以确保适当的运输,处理,存储和溢出保护。

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紫外线的管理成本低。不需要特殊的安全程序或风险缓解计划。

培训

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除系统的常规操作外,还必须对员工进行过程安全管理,风险管理计划和疏散程序方面的培训。

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必须制定培训计划,以确保正确运输,存储和处理化学品。

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紫外线设备操作简便。操作人员无需特殊培训或认证。



3

安全性

  • 氯气通常是通过槽车或火车储罐运送到污水厂。因为其是有毒化学品,因此其运输和处理都必须加备小心。培训流程,认证和应急预案等都是必须要考虑而且需要进行日常演练。一个很小的事故就会造成很大的安全影响,需要大量的成本。一个小的泄露事故就可能导致需要花费大量资金在人员疏散,系统升级,调查和保险方面。


  • 次氯酸钠是一种氯气的稀释溶液,如果摄入或吸入会具有腐蚀性和危害性,其处理和存储也需要非常小心,必须要有容器和泄露保护装置。


  • 紫外消毒系统对操作具有更加直接和内在的安全性。操作紫外处理系统无需特殊培训或认证,除了厂家的调试、培训程序以外。标准的维护通常包括灯管更换,以及清洗灯管的石英套管(目前已有很多的紫外系统设有自动套管清洗系统),以及日常处理性能监测。





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