上海临江水厂紫外线消毒器设计概述

1 上海临江水厂工程概况
上海临江水厂位于上海浦东新区南部，原水取自黄浦江上游，氨氮、锰、有机物含量高，溶解氧值低，水质波动大。临江水厂设计总规模60万m³/d，分两期建设。一期于1997年8月建成投产，处理能力40万m³/d，采用常规处理工艺。二期于2004年开始实施，包括扩建20万m³/d常规处理工艺和新建60万m³/d深度处理工程。为进一步改善水质，于2005年启动净水深度处理工程：在净水系统中增设了预臭氧、中间提升、后臭氧、活性炭吸附和紫外线消毒器消毒等工艺措施。消毒工艺采用多屏障组合式消毒，出水水质满足生活饮用水卫生标准（GB5748-2006），有效解决了隐孢子虫和贾地鞭毛虫的去除问题。
2 上海临江水厂紫外线消毒器消毒系统设计概述
临江水厂紫外线消毒系统具体设计参数如下：
4套K系列水厂紫外线消毒器消毒反应器，采用全不锈钢S30403材质，具有能耗低，效率高，水头损失小等特点。4套紫外线消毒反应器采用并联方式。紫外线消毒反应器设计zui大水量6627m³/h，zui小水量3313m³/h；设计透光率96%；工作压力1.5*10^5Pa。紫外线消毒间尺寸约为13m*15m。设计流量20万m³/d（3用1备）。根据US EPA UVDGM，总大肠杆菌0CFU/100ml，两虫去除均为2.5log-3log；初期紫外线生物验证剂量27MJ/c㎡（即270J/㎡，5排灯管运行时）；远期紫外生物验证剂量40mJ/c㎡（即400J/㎡，7排灯管运行时）。
3 紫外线剂量控制
该套水厂紫外线消毒器紫外线消毒系统可与对紫外灯管的工作及其功率进行控制，从而实现对紫外线剂量的控制。PLC根据流速和测定的紫外线强度确定紫外线消毒系统工作灯组的数量和灯管的功率，以获得所需要的紫外线剂量，这样功能大大节省了紫外线消毒器运行耗电。
当水厂紫外线消毒器系统初次启动时，所以灯管按照输出功率启动，运行10min后（10min的延迟自动控制可避免启动时剂量过低的风险）PLC根据实际剂量与目标剂量进行对比，然后系统进行自动调节。首先优先调整的是紫外线灯管的输出功率，当紫外线剂量超过目标剂量时，功率下降直至达到目标剂量，反之亦然。例如，当水质变好，紫外线透光率增大时，剂量就会升高，此时可以降低紫外线灯管的功率；而当石英套管结垢增多或灯管老化时，剂量下降，此时需升高紫外线灯管的功率。第二步，如果实际剂量仍与目标剂量相差较大，则控制灯管数量进一步调整剂量。先是通过功率，当功率调节达95%以上并持续1min时，运行时间zui短的一排灯管点亮，PLC自动控制率下降达目的剂量；当功率达55%时，PLC自动控制率上升至，准备关闭一排灯管，2min后关闭运行时间zui长的一排灯管，PLC自动控制率上升达到目标剂量。
控制剂量有两个方面优点：首先就是节省能耗和运行费用。*，一般水厂夜间产水量很低，正常情况下为全部灯管运行，夜间可以关闭60%的灯管，只需开启40%的灯管，这样可以大大节约运行费用。其次，灯管点亮时间缩短可延长灯管的更换周期。同时，灯管质保寿命是根据其实际点亮时间计算的，这大大节省了灯管维护和更换费用。