用于饮用水的处理(处理饮用水源中的原生动物、病毒和细菌)
简介
新的饮用水法规将允许的最大加氯消毒副产品(DBP)降低为80μg/l(THM)和60μg/l(THAA)。由于对付贾第虫需要使用大剂量的氯,有些水处理厂很难符合新的DBP要求-以及现有的对贾第虫的消毒要求。于是,不得不延长消毒接触时间,或使用臭氧等其他化学消毒剂。然而,如果今后法规进一步降低DBP的限度或规定对隐孢子虫的消毒要求,大部分常规水处理厂将需要进行重大基础结构或工艺改造,才能符合未来的规则。因此,对替代技术的需求显然是存在的。替代技术将能:
- 提供针对原生动物孢囊和卵囊的微生物全屏障
- 减少加氯DBP的形成。
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易于为现有工厂改装。
Calgon Carbon与业内主要研究人员合作开展的新研究表明,SENTINELTM 紫外线消毒系统能以极低的紫外线剂量提供微生物屏障,而不致 产生消毒副产品。这能使系统体积小,成本低。
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微生物全屏障
直到最近,针对原生动物孢囊和卵囊的小剂量紫外线消毒还被认为是低效的。但是,Calgon Carbon 公司进行的研究表明,中压紫外线灯以低于10mJ/cm2的剂量可以提供大于99.99%隐孢子虫灭活和大于99%贾第虫灭活(见图1)。美国环境保护署(EPA)和国家卫生基金会(NSF)通过EPA的环境技术验证(ETV)计划,对SentinelTM反应器(R-11,型号6-1)的性能进行了验证。经动物感染性研究确定,该反应器灭活小隐孢子虫估计为3.9 log。与大肠杆菌和轮状病毒等有机体对紫外线剂量的反应相比,原生动物现在是最易采用紫外光处理的病原体之一。
无毒副产品
七十年代从来,消毒用氯所产生的副产品被认为具有潜在的致癌性。政府管理部门已经限制加氯DBP的可接受水平,最近还分别限制将溴酸盐和亚氯酸盐等其他DBP用于消毒。溴酸盐和亚氯酸盐是使用臭氧和二氧化氯的已知副 |
产品。未来会继续降低这些DBP的最大允许浓度,并为溴化DBP规定新的规则。 Calgon Carbon资助的研究已经证实,中压紫外线系统不会产生任何DBP(见图2)。紫外线消毒是阳光自然消毒的一种强化形式,不在饮用水源中添加任何有害的化学品.
总成本低
低紫外线剂量对电力的要求也低。Calgon Carbon的高强度、中压紫外线技术所需紫外线灯数量是一般低压系统的十分之一至百分之一。因此,SentinelTM紫外线消毒系统体积极小,易于现有水处理厂的改装。较低的电力要求和较少的紫外线灯数量降低了运营成本(见图3);而小巧的系统则降低了资本和安装成本(见图4)
特点
SentinelTM系统采用紫外线消毒,对病毒、细菌和原生动物的灭活效率较高, 而且不会产生任何消毒副产品:
- 高强度、中压紫外线灯:中压紫外线灯的输出功率通常比低压系统高出20至200倍,大大降低了对空间和维护方面的要求。
- Quickwipe清洁技术:是一种自动化的机械钢刷,用于清洁灯套和去除污垢,保持稳定一致的紫外线剂量,而无需添加化学品和进行手 工清洁。
- 灵活小巧的设计:设计简洁,采用模块组件和高强度、中压紫外线灯使得设计上具有很大灵活性,可满足空间较局促的现有水处理厂的 改装要求。
- 坚固耐用的电磁电源:电磁电源与电子电源相比,寿命更长,也更稳定。
- NSP/EPA验证:美国环境保护署(EPA)和国家卫生基金会(NSF)通过EPA的环境技术验证(ETV) 计划,对SentinelTM反应器(R-11,型号6 -1) 的性能进行了验证。经动物感染性研究确定,该反应器灭活小隐孢子虫估计为3.9 log。
- 完全自动化的控制系统:自动化的运作和安全控制极少需要操作人员的操控。
- 安装简便:由于工艺和电气连接的简便,安装时既方便又快速。
- 紫外线传感器:确保有足够的紫外线剂量。
- 独立的紫外线灯电源和控制箱:确保电气和控制设备可以放置在安全方便的位置。
- 智能开启的备用灯:如果一盏紫外线灯熄灭,备用灯会自动开启。
Sentinel TM与常规技术对一般10MGD装置的比较 |
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SentinelTM |
臭氧 |
隔膜 |
二氧化氯 |
强化絮凝 |
| 资金成本($10000) |
350(1) |
1,250 |
5,000 |
100 |
2,400 |
| 运营成本($/1000G) |
<0.01(1) |
0.085 |
0.35 |
>1.00 |
0.03 |
| 效率(灭活log数) |
>4 |
2-3 |
>4 |
1-2 |
1-2 |
| 二度处理要求 |
无 |
低 |
高 |
无 |
高 |
| 改装性 |
优 |
差 |
差 |
优 |
优 |
| 副产品 |
无 |
溴酸盐,AOC |
无 |
亚氯酸盐,氯酸盐 |
无 |
| 占用面积 |
小 |
大 |
大 |
小 |
小 |
| 维修要求 |
极少 |
偶尔-经常 |
偶尔-经常 |
偶尔 |
极少 |
| 职业/环境风险 |
低 |
中等 |
低 |
中等 |
低 |
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