水文水质

水质监测浑浊固体悬浮物及流量辅助水处理紫外线消毒

在进入消费者的分配系统之前，必须对水性病原体进行适当的灭活。事实证明，饮用水的紫外线（UV）消毒是灭活隐孢子虫和贾第鞭毛虫的最有效方法。该处理过程通过氯化来补充分配系统中的残留物。持续监测数据以确保紫外线治疗的有效性对公共人类健康和安全至关重要。

紫外线透射
紫外线透射率（UVT）是通过水样品透射的254nm波长的紫外线的度量，表示为透射率（％）。该测量可提供有关水样品中悬浮固体和有机物含量的宝贵见解，并且是用于紫外线消毒系统剂量计算的参数。监控紫外线透射率可提供关键数据，以传递所需剂量的紫外线以达到目标灭活日志。使用UVT（UVT％），UV光强度（I mW / cm2）和接触时间（t秒）计算剂量：紫外线剂量= I / UVT×t，虽然紫外线消毒系统的光强度对于监控很重要，但紫外线剂量确实与穿透水样以实现对数致病菌减少的紫外线量有关。水中吸收或散射254nm波长的紫外线的悬浮固体和其他成分会降低为病原体灭活而透射的紫外线的数量。

系统设计与尺寸
在设计和调整UV系统大小时，了解设计要求和约束至关重要。通常，紫外线消毒系统制造商和/或工程咨询公司可以协助设计达到治疗目标。可以使用数学模型，例如点源总和（PSS），来设计系统，尽管该方法并未考虑现场水的微生物数据。生物测定法是一种替代方法，它涉及使用实验室特定规模的水质测试和使用特定地点水质数据的UV反应器现场测试。

紫外线消毒系统设计的关键参数包括：
流量/反应器体积
水头损失/水位
灯泡输出/功率设定
灯龄
石英套筒透光率（涂层/结垢）
水质（紫外线透过率）
尽管所有这些参数对于正确的系统设计都很重要，但特定地点的水质尤为关键。在系统设计之前的较长时间（3-12个月）内监控UVT可以洞悉将影响处理效果的季节性水质变化。通过针对特定地点的水质数据和处理目标正确调整系统大小，可以节省大量的资本成本。系统设计中使用的UVT值的很小变化会对资本成本产生重大影响。例如，设计流量为60 mgd（平均流量为45 mgd）的工厂可以节省超过100万美元，而设计中使用的UVT值增加2.5％。

系统控制与操作
紫外线消毒系统可占自来水厂运营预算的很大一部分。随着预算的紧缩，有机会通过感测，控制和自动化优化UV消毒过程来节省大量成本。系统的控制通常是流量控制或剂量控制。流量调节是最简单的策略，排，灯和通道的数量严格基于进水流量。剂量调整使用几个参数来通过在线监测以下各项来确保正确的紫外线剂量：

流量
紫外线透过率
灯泡功率（包括灯泡寿命和在线输出强度数据）
剂量控制可通过基于实时数据调制灯的输出功率来优化紫外线消毒过程的效率。例如，如果进入紫外线消毒系统的水的紫外线含量增加，则控制机构就位，以关闭不需要的灯或降低灯的输出功率。这样可以降低能耗，同时仍然达到消毒目标。与资金成本相似，UVT的微小变化会对UV消毒系统的年度运营成本产生重大影响。例如，与前一个示例相同的工厂设计流量为60 mgd（平均流量为45 mgd），进入UV消毒阶段的水的平均UVT增加5.0％时，可以实现超过$ 100,000的收益。在线UVT监控可确保不会因过量使用而浪费能量，并使用目标UV剂量对水进行适当的消毒。此数据对于适当的系统设计和操作对于分别降低资本成本和运营成本至关重要。