紫外xx设备设计的几点重要考虑因素
Dongming Lu,
Trojan Technologies Inc.
紫外线紫外线消毒经济有效，尤其是对于一些诸如“两虫”这样的抗氯性病原体，更是早已得到验证。使用紫外线紫外线消毒，可以将水中的余氯减到{zd1}甚至xxxx；从而能降低或去除氯xx所产生的xx副产物。在北美，紫外线已经被用在污水xx应用领域数十年；而近年来，在国内的污水xx应用上也用得越来越普遍。同时，在北美和世界其他地区，紫外线在饮用水、再生水和其他领域也得到越来越多的使用。
因为水质及xx要求的不同，紫外线紫外线消毒反应器的种类也大不相同。从产品开发上看，紫外xx反应器设计的难度在于如何让紫外光线有效地进入水中。 紫外xx设备设计时需考虑以下几点重要因素。
１．xx所需紫外剂量的计算
紫外xx系统对水中微生物xx的基本要求有两个：（1）要清楚了解详细的xx指标；（2）要达到这个xx指标如何来配置紫外xx系统。
xx指标有多种方式可以表述。通常在污水应用时，xx指标以给定微生物的{jd1}数量限制为标准；而在饮用水应用时，xx指标以给定微生物的相对对数xx量为标准，这种情况下针对来水水质恶劣时可提供基于风险的屏障。 这两种表述形式的xx指标都可以转换成紫外剂量（有时用等效验证剂量即RED），也有的时候，紫外剂量直接成为了xx指标。紫外剂量成为我们衡量紫外xx反应器性能的一项标准，同时也是用来评价紫外xx反应器设计的手段。xx指标对紫外剂量的转换是通过在实验室里的平行光仪来进行的。紫外剂量是紫外光强与辐照时间共同作用的结果。因此通过校验过的紫外辐射仪表和计时器就可以将xx的紫外剂量通过平行光仪发射到样本水样中。 不同的紫外剂量相继施加在含有特定微生物的样本序列中，相应微生物的存活量可以被测量出来。一条关于紫外剂量多少和特定微生物存活量或消灭量的紫外剂量曲线因此而画出。这条曲线能很准确的将紫外xx指标转换成紫外剂量。
２．计算机模拟与生物认证
紫外剂量可以用来评估不同的紫外xx反应器。平均剂量是反应器内部平均紫外光强乘以平均辐照时间的值。但事实上证明，这个值和真正生物认证测量出来紫外xx反应器的剂量值是不同的。{zx1}的计算机模型是使用计算流体力学模型（CFD）和实际紫外光辐照模型；通过这些模型可以相对准确地来计算紫外xx反应器的剂量 ，虽然和真正生物认证来比还是有些局限性。真正能够最准确地确定紫外xx反应器紫外剂量的“黄金标准”，毫无疑问，还是通过对紫外xx反应器作生物认证。为了反应真实性和公平性，生物认证必须是由具有一定资质的第三方来操作。生物认证的报告最终会发放给紫外xx反应器的厂家。这个报告记录下来了在特定测试条件和特定水质的情况下，被测试紫外xx反应器的真实地紫外剂量。这个报告也可以提供给最终用户来证明厂家提供的这套紫外xx系统设计的合理性，以及能提供充足的紫外剂量来确保满足水质的xx要求。
从这个道理上讲，在评估紫外xx反应器的性能、紫外剂量的确定以及因此而决定紫外xx系统规模的时候，生物认证是{wy}合理的手段。而事实上，在北美和世界一些其它国家和地区，生物认证是作为紫外xx应用的方法、规则和标准的{wy}基础。
３．反应器种类的选择
关于紫外xx反应器设计种类的观点有很多，这里我们来谈一谈基于这些观点上的各种设计方案。首先，反应器可以为明渠系统设计，以可以为压力管道设计；紫外灯管可以安排成和水流平行分布，也可以安排成和水流垂直分布。在市场上，紫外xx用灯管也可能大不相同；有的用低压紫外灯管，有的用汞合金紫外灯管，还有的用中压紫外灯管。 基本上市场上灯管就是这三类，每一类都有自己的优缺点。但对于不同种类的灯管，灯管的距离和排布是紫外xx反应器设计的重要考虑方面，这直接关系到水质能否合格、合理的被xxxx。
４．套管与清洁
紫外xx反应器设计时除了要考虑上述方面外，还有一些其他同样重要的方面在设计不能忽视。紫外灯管通常和驱动灯管的镇流器一起进行开发来达到{zj0}匹配；另外灯管通常需要用石英套管来与水进行隔绝。在紫外xx反应器设计时，还需要考虑灯管输出效率会因为灯管老化以及套管上布满污垢而降低。这些污垢需要用机械的或者机械加化学的清洗装置来去除。
５．水头损失的考虑
水头损失是另外一个在紫外xx反应器设计是要考虑的重要指标。水头损失是水流流过紫外xx反应器产生的效果。这个效果随着通过紫外xx反应器的流量的增加而急剧增加。在明渠系统里，水头损失的效应可以很清楚的表现出来：这个时候水流可能会淹没紫外灯管，使得部分水流仅仅有小部分甚至xx没有通过紫外光域，从而大大影响紫外xx的能力。简单的加大灯管之间的距离来降低水头损失的方法并不科学；在水流的紫外透光率较低的情况下，较大的灯管空隙会造成多处紫外光强弱化，从而限制了紫外xx效果。这些种种和紫外xx能力相关的矛盾，在紫外xx反应器设计时一定要谨慎考虑。
６．操作界面的设备
所有的紫外xx系统需要提供给操作人员一个很好的操作和维护界面。这个界面可能会很简洁地显示出紫外xx系统正在正常运行状态，或需要更换紫外灯管、清洗石英套管或需要进行一些预防性维护等。虽然一个设计优良的紫外xx系统能提供非常高效的紫外xx反应器 —— 在{zd1}成本（电耗、消耗品）下进行xx，但是很多像操作/人机界面等重要方面也不能随意处理。如果只是拥有一套优化的紫外xx反应器，但性能不是很稳定，操作困难，难以给操作人员进行培训，这样的紫外xx系统同样是失败的。由此得知，成功的紫外xx反应器的设计，一定要满足客户关于安全、可靠、容易使用（包括快速维护、诊断和故障处理）要求，以及能将紫外xx技术简单易用地展现给操作人员。通过这种简单易用的紫外xx技术，反应器应该能够让水厂和操作人员感觉到水体正在被充分有效地xxxx，从而提高他们的使用信心。这一点很重要，因为相比氯xx来说，紫外xx并不能给水体提供后续维持xx的能力。所以水厂/操作人员必须确信水流确实是按照相关排放标准（如污水排放标准）在进行xx。换句话说，一个很高效的紫外xx反应器有可能会给客户带来不良xx效果的感觉，因为从客户的角度上看，这个反应器操作太复杂、需要繁琐的维护和保养。
７．人体工程学的考虑
紫外xx反应器必须设计得能让操作人员很舒服地常操作紫外xx设备，并且能很容易地根据提示步骤来维护设备。此外，操作人员的生理条件（如抬起的力量）也要得到充分地考虑。如今，很多污水处理厂特别青睐那种能够很容易、很快安装但又能够在日后为今后扩容留有余地的紫外xx系统。这种需求的原动力在于污水厂或投资运营方初期的投入和总体运营成本可以得到降低。
可见，合理的紫外xx反应器的设计需要实现紫外光线高效、成本优化地进入水厂的水中；同样重要的是，还需要实现紫外xx反应器在安装后的长期、稳定运行。因此在紫外xx反应器设计时，高可靠性以及简洁的操作界面和便捷的系统维护等性能要求要得到满足。通过紫外xx反应器设计时对这两点的充分考虑，能够使客户得到满意，也能使紫外xx系统厂家获得成功。但更重要的是，这样可以大大宣扬紫外xx这种能使行业、环境和人类公众健康得到“多赢”的{lx1}技术！
Dongming Lu,
Trojan Technologies Inc.
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