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传统紫外消毒装置存在紫外线强度不均匀的缺点,以及灯管浸没在水中引起的诸多问题。为了改善这些问题,构思了新型紫外消毒装置。为了合理设计装置,讨论了影响紫外消毒效果的一些因素。在众多水质参数中,紫外消毒系统的设计关键参数是穿透率和悬浮固体。当穿透率在45%到80%时,穿透率(T,%)与吸收系数α之间的关系不仅满足对数关系同时也满足线性关系。然而线性关系更准确表达了穿透率与吸收系数间的关系。线性关系计算任意深度处紫外强度值与实际测量值基本一致。因此,在水质发生改变时,通过简单的线性关系可以判定紫外消毒系统能否有效杀灭细菌。 由于新型紫外消毒装置同一深度处强度均匀,因此便于确定新型紫外消毒装置消毒剂量的问题。首先由流量、流速确定水力停留时间;接着以杀灭大肠杆菌紫外剂量作为依据,根据紫外消毒系统结构,计算最不利点的紫外强度;然后由穿透率计算吸收系数;根据最不利点的紫外强度和吸收系数可以计算入射强度;最后入射强度乘以时间即为系统的紫外剂量。 由于紫外消毒是水处理的末端工艺,因此讨论了前驱工艺如混凝是否会影响紫外消毒的效果。不同絮凝剂对紫外线的吸收也不同。铁盐系列的絮凝剂对波长为254nm的紫外线有较强的吸收,硫酸铝对紫外线强度的衰减几乎没有影响,但是PAC对紫外线的吸收强度有所增加;有机高分子混凝剂PAM对紫外线也没有吸收。絮凝剂投加量M(mg/L)与吸收系数β之间满足线性关系。它们之间的关系可以用β=A+BM表示,其中A可表示溶剂对紫外的吸收系数,B表示絮凝剂的阳离子或者某絮凝剂对紫外线的吸收系数,单位为L/mg.cm。当铁盐系列的絮凝剂金属阳离子浓度小于0.5mg/L时,紫外吸收系数强弱顺序为硫酸亚铁>三氯化铁>硫酸铁>PAC;当铁盐系列的絮凝剂金属阳离子浓度大于0.5mg/L时,紫外吸收系数强弱顺序为三氯化铁>硫酸亚铁>硫酸铁>PAC。不同絮凝剂引起的浊度与紫外强度衰减之间没有相关性。