### **一、紫外線消毒技術原理**

紫外線（UV）通過破壞微生物的DNA/RNA結構，使其失去復制能力，達到滅活細菌、病毒、寄生蟲等病原體的目的。主要有效波段為**UV-C（200-280nm）**，尤其是**254nm**波長效果最佳。

### **二、污水處理中的核心應用場景**

#### 1. **市政污水處理廠**

  - **應用階段**：二級處理（生化處理）后的出水消毒。

  - **優勢**：

    - 滿足《城鎮污水處理廠污染物排放標準》（GB 18918-2002）的糞大腸菌群限值。

    - 替代傳統氯消毒，避免余氯對水生態的毒性。

  - **適用規模**：大流量連續處理（單臺設備可達數萬噸/日）。

#### 2. **工業廢水處理**

  - **典型行業**：

    - 食品加工（含高有機物廢水）

    - 制藥/化工廢水（含抗生素、耐氯病原體）

    - 電子行業（超純水預處理）

  - **特殊需求**：

    - 需預處理（如去除懸浮物、調整濁度）以提高UV透光率（UVT）。

    - 針對高抗性微生物（如芽孢桿菌）需提高UV劑量。

#### 3. **醫院及醫療廢水**

  - **關鍵目標**：滅活多重耐藥菌、冠狀病毒、HIV等高風險病原體。

  - **法規要求**：符合《醫療機構水污染物排放標準》（GB 18466-2005），需多級消毒（常與臭氧/氯協同）。

#### 4. **再生水回用系統**

  - **場景**：

    - 景觀用水（河道補水、噴泉）

    - 工業冷卻水

    - 農業灌溉（避免化學殘留）

  - **標準**：需滿足《城市污水再生利用水質標準》（GB/T 18920-2020）。

#### 5. **農村及分散式污水處理**

  - **適用場景**：小型村鎮污水處理站、生態濕地出水消毒。

  - **優勢**：設備模塊化、無需化學品運輸儲存，適合偏遠地區。

### **三、技術選型關鍵參數**

1. **UV劑量（mJ/cm²）**：決定滅活效率，市政污水通常需30-40 mJ/cm²，醫院廢水需≥80 mJ/cm²。

2. **燈管類型**：

   - **低壓汞燈**：適用于低流量、間歇運行。

   - **中壓汞燈**：高強度、適用于大流量連續處理。

3. **系統設計**：

   - 開放式渠道（大流量） vs 封閉式反應器（緊湊型）。

   - 自動清洗裝置（應對結垢問題）。

### **四、對比其他消毒技術**

| 消毒方式 | 優點 | 缺點 |

|----------|------|------|

| **紫外線** | 無化學殘留、即時生效、廣譜殺菌 | 無持續消毒效果、受水質影響大 |

| **氯消毒** | 成本低、有持續消毒能力 | 產生DBPs（致癌副產物）、生態毒性 |

| **臭氧** | 強氧化性、除色除味 | 能耗高、設備復雜、可能生成溴酸鹽 |

### **五、注意事項及維護**

1. **水質預處理**：

   - 懸浮物（SS）需<10 mg/L，UV透光率（UVT）>65%。

   - 硬水需防石英套管結垢（可加酸清洗或軟化處理）。

2. **維護成本**：

   - 燈管壽命約8,000-12,000小時，需定期更換。

   - 電子鎮流器故障率較高（建議冗余設計）。

### **六、未來趨勢**

1. **UV-LED技術**：更節能、無汞污染，但當前成本較高。

2. **智能監控系統**：實時監測UV強度、劑量，聯動水質傳感器優化運行。

紫外線消毒在污水處理中平衡了效率與環保需求，尤其適合對化學藥劑敏感的場景（如生態敏感區、再生水回用）。實際應用中需結合水質、流量、成本綜合選型。