刘文君深度解析紫外线消毒市场状况和国标修订

2016年12月13日，刘文全国紫外线消毒标准化技术委员会第二界委员会在清华大学召开，君深会上宣贯了《GB/T32091-2015紫外线水消毒设备紫外线剂量测试方法》和《GB/T32092-2015 紫外线消毒技术术语》两项新国家标准，度解订并宣布国家标准《城市给排水紫外线消毒设备（GB/T19837-2005）》成立修订编制组。析紫消毒对此，外线中国水网近日对国家紫外线消毒标准化委员会主任、市场清华大学环境学院教授刘文君进行了专访，状况刘文君教授从紫外线消毒技术的和国应用、现状和存在的标修问题，剖析了此次国标修订的刘文原因。

紫外线消毒方兴未艾  污水处理厂应用超过50%

紫外线是君深一种低能量的电磁辐射。一定波长范围内的度解订紫外光会破坏水中微生物的遗传物质的结构，导致微生物无法繁殖，析紫消毒从而丧失致病能力，外线实现对水消毒的市场目的。尽管在国际上紫外线消毒技术从20世纪初就得到了广泛的应用，在我国，紫外线消毒技术却正处于方兴未艾的时期。

据刘文君教授介绍，在水与污水的消毒过程中，最应该关注的有三点：一是保证处理后的水质的安全性，即保证水中微生物被有效的去除；二是保证消毒过程中的副产物要少；三是保证消毒系统本身的安全性。而紫外线作为广谱杀菌射线，在足够的照射剂量下，能杀死一切微生物，而且杀菌速度快。同时，紫外线消毒属于物理作用，不产生有毒有害物质，不改变水质。最后，紫外线在消毒过程中是通过紫外发生装置产生UV-C照射流水实现，不使用额外的化学药物。因此，以上三点使得紫外线消毒技术在给排水中的优势逐渐突显出来，并且在近几年得到了迅猛的发展。

“在2002年以前，我国的污水排放并没有关于消毒方面的要求，直到2002年底我国颁布的《城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）》中首次将微生物指标列为基本控制指标，要求城市污水必须进行消毒”，刘文君教授介绍说，“当然，03年的‘非典’事件对这项标准也起到了很好的督促作用，这为紫外线消毒技术在污水处理中的推广应用提供了契机。”同时，刘文君也提到，传统的氯消毒技术，因为会在水中残留一定量的余氯，而对河流水体生态产生影响，因此有所欠缺。“因为很多污水处理厂都是近几年新建立的，这为紫外消毒技术的应用提供了可行性。目前，紫外系统在我国市政污水处理的应用已经大规模展开，使用紫外线消毒技术的污水处理厂超过50%。”

紫外线消毒在当前供水市场全国应用总规模为300~400万m³/天

相比污水处理厂，紫外消毒技术在给水厂的应用相对较少，当前全国应用总规模为300-400万M3/天，约占总供水量的1.5%-2%。“主要原因是我国的给水厂消毒系统本身就很完善，如果想改变传统的氯消毒技术，需要重建或在原来的基础上加以改造，这相比新建的污水厂，难度就要大很多”，刘文君教授说。自从2006年颁发的《生活饮用水标准（GB5749-2006）》中将“两虫”（贾第鞭毛虫和隐孢子虫）列入水处理消毒目标微生物，紫外线消毒技术就有了优势，因为常规的化学消毒对“两虫”灭活的效果十分有限。同时，因为顾及到液氯消毒法所存在的安全隐患，比如，爆炸和泄漏的风险。“从08年奥运会北京禁止使用液氯消毒开始，不提倡使用液氯消毒已经逐渐成为了自来水行业的一个趋势。”

 关于农村供水，刘文君介绍，“农村供水在以前也没有要求消毒，而是重点解决‘三高’的问题，即高砷、高氟、苦盐水。不过由于近几年国家对水质要求变高，所以在‘十一五’的时候，我们与多个单位合作对农村供水消毒进行了研究。”该研究由清华大学、中国水利水电科学研究院、中国卫生部和中国军事科学院联合进行，每个单位负责一项常用的消毒技术，并进行了很多工程应用试验。最后结果表明，由清华大学负责的紫外线消毒技术比较适合农村水消毒的模式。最主要的原因是使用简单、对技术能力要求低以及效果稳定。

刘文君还提到，中国的水况其实很适合用紫外线消毒，因为中国原水中的氨氮含量很高，而氨氮的存在会对氯消毒有很大的影响。“加氯消毒的时候，氯会在水中形成次氯酸，进而起到消毒的作用。但是当水中存在大量氨氮的时候，原本应该生成的次氯酸则被氯胺代替，于是预期的次氯酸消毒就会变为氯胺消毒。虽然氯胺也有消毒效果而且副产物比较少，但是其消毒强度只有次氯酸的千分之一，所以最后消毒的效果自然不尽如人意，这可能也是中国自来水微生物学指标不能全面满足水质标准要求，从而导致不能直接饮用的原因之一。”不过紫外线则不受水中氨氮含量的影响，刘文君说，“北京自来水相对较早的接受了紫外线消毒技术，他们发现，使用紫外线消毒后后，管网中的细菌数比用氯消毒的时候下降了很多。”因此，除了此次紫外线消毒设备国标的修改，刘文君教授表示，“在《室外给水设计规范》的修订中也已经添加了紫外线消毒这一项。预计明年会发布，一些新建的自来水厂都会采用。”

因此，在刘文君看来，紫外线消毒技术在污水与供水行业中都很有前景。不过关于二次供水，刘文君教授提到，紫外线会分解水中的余氯，导致水质下降，因此，紫外线消毒在二次供水中的应用还有待考究。

紫外消毒设备正常运行者不到1/3  工程和研究问题待解

 “从2005年开始实践至今，随着紫外技术在污水处理中应用的增加，一些问题开始暴露出来，这也是此次修订国标的原因”，刘文君说道，“现在虽然污水处理行业中有一半以上在使用紫外线消毒技术，但其实正常运行的只有三分之一左右。其余的部分，或是为了应付检查装装样子，或者因为对紫外线技术的认识不够而不知道该怎么用。比如，提到紫外线消毒，大家可能会关心透光率的问题，就是紫外线可以穿透多深的水。实际上，在计算紫外线有效剂量的时候，透光率已经作为因子在计算中扣除了，所以如果有效剂量是正确的，水的透光率并不会产生影响。”刘文君认为，很多人误以为紫外线消毒其实就是一个“灯管”，使用起来很简单，但其实紫外线的技术远要比这个复杂，“有些人甚至认为紫外线灯管是要放在水外面的，这些理解都是错误的。”由此可见，如果对紫外线技术的认识不到位，会导致紫外线无法正常工作。 12

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