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| 【水處理】中國(guó)科學(xué)院：紫外消毒系統(tǒng)技術(shù)獲新突破 |
| （時(shí)間:2011/6/28 10:28:58） |
近日從中國(guó)科學(xué)院獲悉，紫外線（UV）具有廣譜消毒、效率高、無(wú)消毒副產(chǎn)物等優(yōu)點(diǎn)，已越來(lái)越廣泛應(yīng)用于飲用水、市政污水、再生水和船舶壓艙水等的消毒中。紫外消毒系統(tǒng)的整體消毒效果高度依賴于UV的實(shí)際（有效）輻射劑量。準(zhǔn)確獲得紫外消毒系統(tǒng)中UV的強(qiáng)度分布，對(duì)于計(jì)算消毒劑量、保證消毒效果具有重要的意義，同時(shí)也可以指導(dǎo)消毒系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的優(yōu)化改造。然而，目前國(guó)際上還無(wú)法在實(shí)際運(yùn)行條件下精確測(cè)量紫外消毒器內(nèi)的UV強(qiáng)度分布。
紫外光（UV）具有廣譜消毒、效率高、無(wú)消毒副產(chǎn)物等優(yōu)點(diǎn)，已越來(lái)越廣泛應(yīng)用于飲用水、市政污水、再生水和船舶壓艙水等的消毒中。紫外消毒系統(tǒng)的整體消毒效果高度依賴于UV的實(shí)際（有效）輻射劑量。準(zhǔn)確獲得紫外消毒系統(tǒng)中UV的強(qiáng)度分布，對(duì)于計(jì)算消毒劑量、保證消毒效果具有重要的意義，同時(shí)也可以指導(dǎo)消毒系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的優(yōu)化改造。然而，目前國(guó)際上還無(wú)法在實(shí)際運(yùn)行條件下精確測(cè)量紫外消毒器內(nèi)的UV強(qiáng)度分布。
中國(guó)科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心環(huán)境水質(zhì)學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室強(qiáng)志民研究組近期研發(fā)了一種新穎的原位熒光微探頭，具有穩(wěn)定性好、響應(yīng)速度快（10-6s）、體積小（0.07立方mm）等明顯優(yōu)勢(shì)，其溫度系數(shù)、非線性等探測(cè)性能相對(duì)于常規(guī)使用的化學(xué)感光計(jì)有大幅度的提高。原位熒光微探頭近似360度響應(yīng)的特性，可以很好地模擬水中致病菌接受紫外輻射的效果。
在此基礎(chǔ)上，研究人員開發(fā)出可測(cè)試管式紫外消毒器腔體內(nèi)UV強(qiáng)度分布的測(cè)試平臺(tái)，其主要部件包括熒光微探頭、高精度導(dǎo)軌、溫控裝置、消毒器固定裝置、誤差校正裝置、數(shù)據(jù)自動(dòng)記錄器以及紫外透過率（UVT）監(jiān)測(cè)裝置，可在不同UVT水體及不同水溫條件下，實(shí)現(xiàn)UV強(qiáng)度分布的原位在線快速測(cè)試，標(biāo)準(zhǔn)偏差均值為0.04 mW/cm2（0.3%）。日前，此項(xiàng)研究成果已發(fā)表在環(huán)境領(lǐng)域期刊Environmental Science &Technology （2011, 45(7), 3034-3039）上，并在2011年5月舉行的“世界紫外線和臭氧大會(huì)”（Joint IOA-IUVA World Congress，Paris）上作了報(bào)告，各國(guó)學(xué)者、工程師對(duì)此成果表現(xiàn)了濃厚的興趣并進(jìn)行了廣泛的交流。
國(guó)際上多名UV消毒領(lǐng)域權(quán)威學(xué)者參觀該實(shí)驗(yàn)裝置，對(duì)其創(chuàng)新性和應(yīng)用前景給予了充分的肯定，并希望利用該平臺(tái)的準(zhǔn)確測(cè)試，將來(lái)在多個(gè)方面進(jìn)行合作研究。該研究成果有望實(shí)現(xiàn)：1）對(duì)國(guó)際上現(xiàn)有的幾種紫外強(qiáng)度分布計(jì)算數(shù)學(xué)模型進(jìn)行校驗(yàn)，從而修正模型；2）對(duì)消毒系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)（如進(jìn)出水口設(shè)置方式、燈管排列方式、內(nèi)壁反射材料等）進(jìn)行改進(jìn)，提高消毒效率；3）結(jié)合計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)（CFD）模型，對(duì)各種紫外消毒器的實(shí)際UV劑量進(jìn)行評(píng)估驗(yàn)證。
課題組已分別與安力斯科技發(fā)展公司、鄭州水業(yè)科技發(fā)展公司等進(jìn)行合作，對(duì)其生產(chǎn)的適用于飲用水消毒的單燈管和多燈管管式消毒器進(jìn)行了系統(tǒng)的紫外強(qiáng)度分布測(cè)試，并通過優(yōu)化消毒裝置結(jié)構(gòu)來(lái)大幅度提高消毒效果。課題組目前致力于繼續(xù)優(yōu)化與推廣應(yīng)用該測(cè)試平臺(tái)，以形成一種具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的快捷、經(jīng)濟(jì)、高精度的紫外消毒器消毒效果評(píng)估驗(yàn)證方法，為紫外消毒市場(chǎng)的規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化、保障消毒安全性提供有力的技術(shù)支持。
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