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國外和我國紫外線消毒器技術發展過程和現狀
發布時間:2015-07-25   點擊次數:703次

國外和我國紫外線消毒器消毒技術的發展過程和現狀

1)城市污水紫外線消毒器技術的現狀

北美地區: 紫外線消毒技術zui早應用于美國(1970年美國環保局完成了*例污水紫外線消毒器的示範工程),現已在美國和加拿大普遍應用。據報道,1985年美國的污水廠中僅有50 座采用了污水紫外線消消毒器消毒技術,并且其大部分處理水量相當低;到1990年已超過500座,而且處理能力有相當大的提高;小到每天幾百噸,大到每天上百萬噸。美國Village Creek 污水處理廠是目前世界上zui大的紫外線消毒器污水消毒項目,每天消毒處理136萬噸。正在建造的美國Valley Creek 污水處理廠污水紫外線消毒器投産後每天可用紫外線對227萬噸污水消毒,将成為世界zui大的紫外線消毒器污水消毒項目。加拿大安大略省水資源委員會(OWRC)于1965年和1969年分别對紫外線在HUMBER河水的殺菌性能進行了評估,通過對污水和含有氧化鐵自來水混合溶液的試驗,證實了污水紫外線消毒器完全可以滅活大腸杆菌,并産生大腸杆菌吞噬體。低劑量的紫外線對二級處理的污水消毒時,不會産生有害副産品。1984年,WHITBY的研究表明紫外線比加氯消毒能更有效地達到消毒指标,紫外線處理污水對環境沒有毒性。1986 年,美國環保署(EPA)将污水紫外線消毒器列入了污水消毒設計手冊。目前世界各地有30多個國家和地區(北美、歐盟、亞洲、澳大利亞、新西蘭及南美)3000多家城市污水處理廠紫外線消毒器得到應用,其80%左右的紫外線消毒設備安裝在北美地區(美國和加拿大),這是因為北美地區城市污水消毒的曆史悠久且标準和執行更為嚴格的緣故。

歐洲:歐洲的城市污水消毒曆史經曆了以下的發展過程:在過去10年裡由于污水指導标準的逐漸實施,城市污水紫外線消毒器消毒在歐洲逐漸成為一種廣範的實踐。加氯消毒在歐洲少數地區的污水處理廠有所使用,但總體而言,加氯消毒在歐洲大部分地區并沒有形成主流消毒技術,根本原因就是以前沒要求對城市污水進行消毒。而有要求後,當城市污水處理廠根據污水指導标準和當地的具體情況進行消毒時,紫外線消毒設備被看做是zui先進的技術,因此往往跳過加氯消毒的傳統技術而直接采用zui先進的紫外線消毒設備,實現工藝上的飛躍。值得指出的是歐盟的标準不是直接規定污水廠出水的标準,而是限定受納水體的水質,在實際操作容易造成責任不清、互相推诿,有關市政及管理部門在城市污水處理标準的實施上要求不嚴的情況,因此歐盟國家在城市污水處理方面無論是消毒标準還是其實施執行進不如北美地區嚴格。

其它地區:在世界其它地區,除了個别國家和地區外,例如中東等,很多國家的城市污水消毒處理在剛剛起步和發展之中。加氯消毒在一些國家裡為主要的消毒工藝而在其它國家不受歡迎。在澳大利亞和新西蘭等對城市污水進行消毒的國家,紫外線消毒設備已成為公認的主要的消毒工藝。

2)城市自來水紫外線消毒器技術的現狀

世界上3000多家城市自來水廠使用了紫外線消毒設備技術。紫外技術将成為全球城市自來水處理的主要消毒技術。新的研究結果表明紫外消毒是目前zui為經濟有敁地控制隐孢子蟲等原生動物的消毒技術,這些原生動物對加氯消毒有很高的抗藥性。美國環保局已根據這些zui新研究結果修訂了地表水和地下水處理标準,增加了對隐孢子蟲的控制指标;同時,美國環保局将同時引進更為嚴格的消毒副産物标準。因此消毒标準将更為嚴格,而對化學消毒處理及副産物的控制也更為嚴格。這一措施将大大推動自來水紫外線消毒器在自來水處理中的應用,因為自來水紫外線消毒器是目前*可同時滿足這兩項新标準的消毒技術。美國的研究發現和環保局的新的處理标準已對北美地區和歐盟地區的自來水處理産生重大影響,将幾種消毒方式結合起來使用的組合式消毒工藝多屏障消毒策略北美和歐盟地區已被廣泛認同,将成為未來自來水消毒的大趨勢。美國和加拿大的新的處理标準将大大推動自來水紫外線消毒器在城市自來水處理中的應用。根據美國環保局預計,其新的地表水和地下水處理标準生效後,将有70%左右的美國現有和新建水廠将采用紫外線消毒設備。

3)空氣紫外線消毒器技術的現狀

EPA(美國環保署)研究表明,室内空氣的污染程度要比室外空氣嚴重2-5倍,在特殊情況下可達到100倍。 人們平均有80-90%的時間是在室内度過的,所以室内空氣質量是健康的關鍵。EPA 已将室内空氣污染歸為危害公共健康的5類環境因素之一,美國國家科學院估計美國每年因室内空氣污染造成的醫療費用約為150億至1000億美元。懸浮在空氣中的微生物是大部分室内環境中傳播疾病的罪魁禍首,病菌的尺寸量級都在幾微米到十幾微米之間,肉眼是看不見的,這也使許多人對此忽視。近年來,病态建築綜合症(Sick Building Syndrome)頻發,醫院感染率居高不下(每年有480萬住院人員受到感染),空調能耗增加,空調房間異味嚴重,肺結核死灰複燃,在空調房間普遍存在的症狀是頭痛、胸悶、呼吸不暢、神經衰弱、惡心和心情煩躁,特别是眼炎和鼻炎等,并由此導緻工作效率降低,醫療費用加重。臨床醫學也表明,多種疾病如心肺病患、神經衰弱、流感、記憶力衰退等均和呼吸不潔密切相關,室内空氣質量亟需改善。國際紫外協會(International Ultraviolet Association2005 3 10日發布紫外空氣和表面消毒系統指導方針概要(General Guideline for UVGI Air and Surface Disinfection Systems)。這個文件是國際紫外協會發布的一系列标準之一,是為了鼓勵發展有效可靠的空氣處理設備,以控制和提高室内環境空氣質量。該文件是用來指導空氣紫外線消毒器和表面處理紫外線消毒設備的安裝及檢測。它提供了紫外線消毒基本術語的解釋,描述了紫外燈管,紫外殺菌系統的分類,提出不同的設計,維護和安全。該文件為空氣紫外線消毒器消毒技術各種近期及未來的規程和标準,提供基本的支撐信息。

我國紫外線消毒器技術的發展現狀

水是生命之源泉,城市之命脈。水是人類生活和社會活動中必不可缺的重要資源,但水資源短缺已經成為一種全球性的嚴重的社會問題。同時,水環境污染也日趨嚴重,水處理工藝中的消毒技術有多種方法,如氯消毒法、二氧化氯消毒法、臭氧消毒法。具體實施取決于對公衆的健康、保護水資源和人類自身環境各種因素的利弊權衡。廣泛地采用加氯消毒,顯著減少了水中疾病的爆發,全面提高了人類的健康水平。但是化學消毒帶來了嚴重的問題,例如:運輸、儲存和操作危險的化學物品,化學物質對環境的影響,水體的毒性,有機氯的潛在危險(三氯甲烷),原生動物(隐孢子蟲)對氯的抗藥性。從1974年發現氯消毒會産生具有緻突變和緻癌性的三氯甲烷以來,國際飲用水界對消毒副産物進行了多年系統的研究。大量流行病學調查證明,長期飲用氯消毒的水會增加患癌症的可能性;二氧化氯會抑制甲狀腺素的分泌;氯胺可能引起肝髒細胞有絲分裂形式異常;氯會影響血清膽固醇的含量等等。由此看來,以氯及其衍生物為主要消毒劑的化學消毒技術雖然能降低飲用水微生物的危害,但消毒副産物的形成卻增加了水體中的化學有害物質,對水體的安全性構成了一定的威脅。因此發展清潔、安全的消毒技術已經成為世界水處理技術發展的必然趨勢。中國是世界上水資源分布不均和相對缺乏的國家之一,近幾年,水資源短缺的矛盾越發尖銳,由于城市化迚程的加速發展,對原有的城市的供水以及污水處理的能力帶來了挑戓,許多城市原有的污水處理能力進進達不到實際要求,環境保護的壓力越來越大。工業廢水的治理近年來雖有所好轉,但随着國家排污标準的提高,已有的排污設備需要更嚴格的質量控制标準。據國家環保總局提供的數字,目前全國共建設城市污水處理廠452 座,其中二、三級污水處理廠307 座,城市排水管道約15.8 萬公裡,城市污水處理率隻達到了36.5%。這就是說,有将近160億噸城市生活污水未經任何處理直接排放到了河流湖泊,污染着我們賴以生存的水環境。據監測,在全國七大水系中,僅有 29.1%的監測斷面滿足1-3類水質的要求,有40.9%的斷面屬于幾乎并失了水功能的劣5類水質。在嚴重的水污染中,生活污水占了總量的52.9%。更為值得關注的是,我們以前的污水處理隻是對化學物質的處理,并沒有對有機微生物細菌迚行處理;以 2002 年為例,意味着 439.5億噸廢水都需要對有機微生物細菌進行處理。中國的經濟經過十幾年來10%左右增長率的高速發展,已取得了舉世矚目的成就,目前需要更加注重規範不管理問題。政府zui近頒發的一系列規定強調了加強管理和控制的必要性,圍繞污水處理的各項立法和執行力度也在加強,在水處理領域的各項标準如水的再生利用、污水處理、飲用水标準等不斷提高,特别是十八大以後,各級政府更把治理環境作為一項主要工作。但是,目前中國的污水處理能力和水平還還不能滿足要求,傳統的化學消毒工藝存在許多弊端,在淨水以及污水處理方面都存在巨大的市場機會。水和環境是人類兲心的永恒的話題,人們需要幹淨、清新的環境,需要純淨、清澈的水源,然而,由于工業化發展以及城市化的不斷加快,産生大量的工業廢水以及生活污水,如果不能有效地處理,必将極大地影響人們的生活和生命健康,目前各國政府都加大了對水污染以及環境保護的立法,工業以及生活污水的排放标準越來越嚴格,對于直飲水的要求越來越高,同時,要求有更有效的水的循環利用,通過循環再生利用來保護人類越來越寶貴的水資源。紫外線消毒器消毒技術的應用将會加快水環境質量的改善進程,為生活污水在廣泛領域的再利用提供技術條件。因此紫外線消毒技術在我國具有極其廣闊的應用市場前景。傳統的空氣淨化、調節系統即空調。它所調控的空氣指标應有三個方面即調節空氣的溫度、潔淨度和濕度。而在中國市場上,這一概念長期以來被片面化了。由于中國經濟的發達程度尚不太高,經過演化,其他的相關空氣品質的調節設備沒有了,包括一些國外品牌為了節省成本也是在這樣操作,隻是出售溫度調節器空調被簡單地當作溫 度調節器加以推廣。溫度調節器加上近些年來開始興起的空氣紫外線消毒器的殺菌功能,才是中國室内空氣淨化、調節設備和空氣紫外線消毒器的發展目标。

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