UV光氧在水处理中的应用
[1]光氧化或光触媒并用在水处理中的应用与技术背景
在水处理中，大量使用氯元素化合物对环境已成一大公害，水环境的富营养化现象产生的很多问题也需要尽快解决。随着水处理用高出力紫外线光源的技术突破，为解决或减轻种种环境难题带来了强有力的技术手段。
紫外线（简称UV）波长100~380nm,根据光子能E=h/λ式（h常数，λ光波长），波长越短光子能越高。280nm以下的短波长紫外线能量大，具有杀菌作用，能氧化分解分子的结合。波长200nm以下的短波长紫外线能分解O2分子，生成的O*与O2结合产生臭氧O3。臭氧O3具有强的氧化作用。称为UV/O3并用光氧化法的技术要比UV或O3的单独使用处理效果好得多，两者的并用具有相乘效果。高纯度石英玻璃制低气压UV放电管发出253.7nm及184.9nm波长的紫外线，正好满足了UV/O3并用的需要。
利用UV与O3两者相乘的氧化能力及紫外线的杀菌作用，可得到高度净化了的用水或环境水。光氧化法或光氧化/光触媒并用法发挥其无副作用的独特的威力，在环境保护中将起越来越重要的作用。
[2]光氧化或并用光氧化法水处理的特点
1.污染浓度越低处理效果越高。
2.利用清洁的光源能源，不产生二次污染。
3.上下水处理都能利用，适应性广。
4.对所有菌种有效，不产生抗药性，残臭氧持续作用长。
5.UV、O3、光触媒三者的组合的协同作用，产生远远大于单独相加的处理效果。
污水处理（杀菌消毒）
以废水中的细菌和化学指标来ping估UV-A或UV-CLED及两者结合对城市污水的处理效果。实验监测了城市污水中排泄物生物指标的残存率和肌酸酐和苯酚的氧化率，结果表明，与单独使用一种UV-LED相比，结合使用UV-A和UV-C两种LED能够更有效地减少废水中微生物的含量，且可以氧化37%的肌酸酐和苯酚，该结果堪比使用诸如TiO2等光催化剂的效果。这种方法能够有效再生利用城市废水，对于很多水资源匮乏的国家而言具有重要的意义。
1.低质污水的消毒--只经过一级物理处理或一级强化处理的污水。其特点是高TSS（50mg/L-150mg/L以上）和低紫外穿透率（5%-25%左右），因此紫外污水消毒技术含量高。这类污水如果使用化学消毒工艺，将会产生大量的三致消毒副产物。目前美国夏威夷沙岛污水处理厂是世界上大型的采用紫外线对低质污水消毒的城市污水处理厂，处理规模为56万m3/d,采用了明渠式中压灯消毒系统。
2.常规二级生化处理后的污水消毒--是紫外线污水消毒应用比较普遍的领域。这类污水TSS一般在10mg/L-30mg/L,紫外穿透率在40%-70%左右。目前正在建造的美国ValleyCreek污水处理厂建成后每天可消毒227万m3/d污水，将成为世界上大型紫外污水消毒系统，该系统为明渠式中压灯消毒系统。
3.消毒紫外消毒技术在这一难度较高的处理中也得到应用，不仅消毒效果好,而且比加氯消毒在剂量的控制上更为可靠和容易操作。这类污水的特点是水质可以在短时间内有很大幅度的变化，例如：TSS可在10mg/L-100mg/L间，紫外穿透率可在5%-70%间变化。美国VillageCreek污水处理厂采用了紫外消毒技术每天可对136万吨CSO污水进行消毒。
4.废水再生/中水回用消毒--紫外污水消毒技术的另一个重要应用就是污水的再生消毒处理，也是污水消毒标准严格的一类处理。美国加州于90年代初委托美国国家水研究所（NWRI）、美国供水协会（AWWA）和加州戴维斯大学对紫外消毒技术在废水再生处理中的应用问题做了大量重要的研究工作，发现其处理系统完全能够使废水再生，形成水循环。
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