紫外線系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)學(xué)決定于以下因素:設(shè)備造價(jià)和壽命;電效率;運(yùn)行中殺菌效果的降低程度;電費(fèi)等。對(duì)于紫外線消毒系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)分析尚未做出定論,有很多結(jié)論不同的分析報(bào)道,有觀點(diǎn)認(rèn)為紫外線殺菌裝置電耗大,設(shè)備維護(hù)費(fèi)和造價(jià)較高。對(duì)于大系統(tǒng),設(shè)備投資比臭氧系統(tǒng)高,運(yùn)行費(fèi)用與臭氧相仿;但對(duì)于純凈水制造的小型系統(tǒng)投資較臭氧裝置為低。也有觀點(diǎn)認(rèn)為對(duì)于數(shù)千噸/日以上的處理規(guī)模,紫外線消毒系統(tǒng)的投資和運(yùn)行成本很具優(yōu)勢(shì),要比加氯和臭氧消毒的花費(fèi)都低得多。例如有分析資料報(bào)道,在建造人口數(shù)為10~25000范圍的小型飲用水處理廠時(shí),紫外線、二氧化氯和臭氧消毒費(fèi)用的近似比例為1:4:(8~9),對(duì)于人口數(shù)大于500000的社會(huì)團(tuán)體,費(fèi)用比約為1:2.5:2.5。
這些費(fèi)用的估計(jì)中沒(méi)有包括采用非紫外線消毒工藝時(shí)可能附加的去除消毒副產(chǎn)物和隱孢子蟲孢囊的費(fèi)用。另外還有分析數(shù)據(jù)顯示紫外線消毒的投資和運(yùn)行成本均低于氯消毒,消毒成本約為氯的一半,但其差別隨著水處理規(guī)模的擴(kuò)大而縮小。
在法國(guó)和前蘇聯(lián),紫外線消毒局限于小型設(shè)備,所建立的大型設(shè)備是將紫外線燈串聯(lián)安裝在濾后水的總管內(nèi)。在美國(guó)紫外線消毒也限于小設(shè)備和泳池,并常與其他消毒劑聯(lián)用。但在實(shí)際應(yīng)用中報(bào)道采用紫外線消毒的飲用水廠的規(guī)模已有超過(guò)150萬(wàn)噸/日。
目前我國(guó)的紫外線消毒一般用于少量水處理,在純水制備系統(tǒng)應(yīng)用較多。 [4]
殺菌燈
紫外線殺菌燈
分類
能夠輸出足夠的UVC強(qiáng)度用于工程消毒的只有人工汞(合金)燈光源。紫外線殺菌燈燈管是由石英玻璃制成,汞燈根據(jù)點(diǎn)亮后的燈管內(nèi)汞蒸氣壓的不同和紫外線輸出強(qiáng)度的不同,分為三種:低壓低強(qiáng)度汞燈、中壓高強(qiáng)度汞燈和低壓高強(qiáng)度汞燈。
殺菌效果
殺菌效果是由微生物所接受的照射劑量決定的,同時(shí),也受到紫外線的輸出能量,與燈的類型,光強(qiáng)和使用時(shí)間有關(guān),隨著燈的老化,它將喪失30%-50%的強(qiáng)度。紫外照射劑量是指達(dá)到一定的細(xì)菌滅活率時(shí),需要特定波長(zhǎng)紫外線的量:照射劑量(J/m2)=照射時(shí)間(s)×UVC強(qiáng)度(W/m2)照射劑量越大,消毒效率越高,由于設(shè)備尺寸要求,一般照射時(shí)間只有幾秒,因此,燈管的UVC輸出強(qiáng)度就成了衡量紫外光onclick="g('消毒設(shè)備');">消毒設(shè)備性能最主要的參數(shù)。在城市污水消毒中,一般平均照射劑量在300 J/m2以上。低于此值,有可能出現(xiàn)光復(fù)活現(xiàn)象,即病菌不能被*殺死,當(dāng)從渠道中流出接受可見(jiàn)光照射后,重新復(fù)活,降低了殺菌效果。殺菌效率要求越高,所需的照射劑量越大。影響微生物接受到足夠紫外光照射劑量的主要因素是透光率(254 nm處),當(dāng)UVC輸出強(qiáng)度和照射時(shí)間一定時(shí),透光率的變化將造成微生物實(shí)際接受劑量的變化。