设计干货|污水处理紫外线消毒如何设计选型

01 选型计算

(1)紫外消毒型

考虑到耐污和清洗，污水厂常用明渠形式淹没式紫外灯组进行紫外消毒，而管式紫外消毒应用较少。

紫外线消毒系统主要包括灯管模块、紫外线强度检测系统和自动清洗系统。

(2)紫外灯分类

紫外灯分类紫外灯分为低压灯(工作压力0.13-1.33Pa,输入、输出功率分别为0.3W/cm²、2W/cm²);

低压高强灯(工作压力0.13-1.33Pa，输入、输出功率分别为1.5W/cm²、0.6W/cm²);

中压灯(工作压力0.013-I.33MPa，消毒的有效波长为251nm，输入、输出功率分别为50- 150 W/cm²、7.5-23 W/cm²)。

(3）有效剂量

为保证达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)中一级B和二级标准，紫外线有效剂量不应低于15mJ/cm²;

为保证达到一级A标准，紫外线有效剂量为15-22mJ/cm²。工程设计中建议不低于20mJ/cm²；

为再生水消毒时，紫外线有效剂量为24-30 mJ/cm²；

紫外消毒作为生活饮用水主要消毒手段时，紫外线有效剂量不应低于10mJ/cm²。

(4）灯管数计算

计算灯管数所采用的来水水量要结合总图，考虑峰值。对于不设缓冲池的SBR、CASS等间歇排水工艺，则按照滗水器滗水量设计。

紫外灯灯管水力负荷低压灯100-200m³/(d·灯数)，低压高强灯250-500m³/(d·灯数)，中压灯1000-2000m³/(d·灯数)。

紫外穿透率≥60%，工业水多的时候透过率取低些，50-55%，水力负荷也取低些。

(5）消毒渠尺寸计算

根据灯管的数量和排架数确定灯管组的尺寸，继而确定总的消毒渠的宽度，如1.2m、1.6m或2.0m等。

对于分期建设的项目，消毒渠土建可以按照远期规模建设。设备按照近期规模安装、这样近期的灯管模块宽度小于渠宽，则应做砼挡墙。

02 设计要点

以两组紫外消毒渠为例，明渠形式紫外消毒渠平，布置如下图所示。

（1）进水区

来水管先引入进水配水渠道。配水到几组平行布置的消毒渠。

（2）紫外消毒渠

紫外线照射渠不宜少于2组。对于紫外和下游补加氯的联合消毒系统，当采用1组紫外消毒渠时，宜设置超越渠。

超越渠和消毒渠并列布置，超越渠接入加氯消毒设施进入下游接触池。

每组消毒渠前设闸门( 根据具体情况选择附壁式或渠道式)。

（3）平面布置

从整流板到灯管模块起端的距离宜不小于1.5m距离。

消毒渠下游设置矩形出水堰出水。灯管模块术端到出水堰的距离应大于1m，以稳流为目的，可在1.5-2.8m范围取值。

建议镇流器柜放在消毒渠的前端渠正上方，每个渠一个单独的镇流器柜、电控柜和空压机柜等设置于渠道之间。

（4）液位

对于浸没式水平方向布置的紫外灯组。紫外消毒渠灯管组前后水位差≤0.5m，灯管净间距一般取0.1m，原因是灯管的照射范围为100mm。

最上一排灯管距离高峰水位(堰上水头)低于40mm，最下面一排灯管与池底距离低于50mm。

（5）出水区

渠道式紫外消毒、出水首选为水位控制器，无需动力，但不适用于频繁断流情况(如SBR出水)。

固定堰出水需要保证足够的堰长，控制堰上水头不超过10mm。

堰顶高度(堰出水标高)应适当高于最上面一排灯管的中心线标高，以保证发热的灯管时刻泡在水里。

出水堰于消毒渠下游沿宽度方向平行布置，出水堰堰宽400mm，堰间距400-500mm。

如果用混凝土做出水槽壁厚150mm，矩形堰的设计是根据堰负荷计算堰的个数和单个堰的尺寸，灯管少的时候要考虑水头损失和是否会涌水问题、高峰水量和低谷水量都要考虑到。