坐落于美國(guó)加利福尼亞州橘子郡的地下水修復(fù)(GWR)系統(tǒng)，是為補(bǔ)給含水層以及注入含水層防止海水倒灌而提供凈化再生水的系統(tǒng)。GWR系統(tǒng)是橘縣水務(wù)部門(mén)(OCWD)與橘縣環(huán)境衛(wèi)生部門(mén)(OCSD)合作的項(xiàng)目。它是世界上同等類(lèi)型中較大的中水回用工程，使用目前先進(jìn)的水處理技術(shù)。GWR系統(tǒng)處理并回用過(guò)去排放至海洋的污水。中水回用是為防止干旱，同時(shí)它也是實(shí)現(xiàn)可持續(xù)供水的一種方式。
整個(gè)先進(jìn)的處理系統(tǒng)對(duì)附近OCSD的水處理廠濾后的二級(jí)出水進(jìn)行處理并把它轉(zhuǎn)變?yōu)檫h(yuǎn)超飲用水水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的水。這個(gè)70MGD(26.5萬(wàn)噸/天)的系統(tǒng)由微濾(MF)、反滲透(RO)、TrojanUVPhox紫外氧化系統(tǒng)組成。
特潔安紫外解決方案
雖然MF與RO可以處理多種有機(jī)物,但由于有些污染物分子太小,它們?nèi)耘f能穿過(guò)先進(jìn)的RO膜。NDMA是污水中常見(jiàn)的有機(jī)物,它是GWR系統(tǒng)上游污水處理過(guò)程中形成的一種副產(chǎn)物。NDMA主要是由污水處理廠中某些有毒化學(xué)品、絮凝劑、氯組合形成的。NDMA分子在低濃度下即可致癌,盡管可穿透MF與RO膜,但是仍可以通過(guò)紫外光分解作用來(lái)去除。此外,使用低濃度(約3ppm)的雙氧水,系統(tǒng)可以通過(guò)氧化反應(yīng)來(lái)破壞其他污染物,如二級(jí)處理出水中的制藥或工業(yè)污染物。通過(guò)與GWR中其他處理過(guò)程相結(jié)合，TrojanUVPhox可以把原本會(huì)排入海洋的污水變?yōu)槠焚|(zhì)極高的水。
TrojanUVPhox完成的處理目標(biāo)有:
·利用紫外光分解去除亞硝胺及其他污染物(只用紫外線)
·利用紫外氧化作用去除藥品、個(gè)人護(hù)理品、工業(yè)化學(xué)品污染物(紫外線+雙氧水)
·微生物消毒
·額外保護(hù): 經(jīng)濟(jì)高效、簡(jiǎn)單易懂的多屏障保護(hù)可以幫助建立公眾對(duì)水處理的信心
TrojanUVPhox系統(tǒng)由紫外反應(yīng)器系統(tǒng)、雙氧水儲(chǔ)存計(jì)量系統(tǒng)、特潔安Optiview紫外透射率監(jiān)控器組成。低能耗的TrojanUVPhox通過(guò)使用特潔安高效汞齊燈管使耗電量減少。TrojanUVPhox能在有限的空間內(nèi)設(shè)計(jì)有效滿足峰值流量時(shí)的要求。它的占地面積與該項(xiàng)目曾考慮過(guò)的傳統(tǒng)中壓紫外系統(tǒng)相當(dāng)甚至更小。
案例介紹
橘子郡的供水商一直在努力滿足當(dāng)?shù)氐墓┧枨蟆Ｒ虼?，他們獲得了公眾對(duì)該項(xiàng)目的廣泛支持。該項(xiàng)目關(guān)鍵因素在于對(duì)處理過(guò)程的設(shè)計(jì)，對(duì)化學(xué)和微生物污染物進(jìn)行多屏障處理，達(dá)到加州公共衛(wèi)生部門(mén)條例對(duì)于處理化學(xué)污染物的標(biāo)準(zhǔn)，如NDMA(標(biāo)準(zhǔn)為10ppt)和1,4- 二惡烷(標(biāo)準(zhǔn)為 3ppb)。
1.驗(yàn)證測(cè)試
為了獲得TrojanUVPhox系統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)許可，對(duì)流量約1.9萬(wàn)噸/天的演示系統(tǒng)進(jìn)行了大量的性能測(cè)試，檢驗(yàn)NDMA去除以及微生物消毒的有效性。
通過(guò)測(cè)量對(duì)紫外系統(tǒng)上游水中MS2噬菌體的滅活量來(lái)決定TrojanUVPhox的消毒能力。同樣,通過(guò)測(cè)量入水和出水中NDMA濃度來(lái)定義對(duì)NDMA的去除能力。GWR系統(tǒng)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和2003NWRI/AWWARF紫外設(shè)計(jì)指南要求設(shè)備輸出驗(yàn)證劑量要大于100mJ/cm2，MS2滅活率要大于4log，NDMA去除率要大于1.2log。
2.通過(guò)驗(yàn)證的性能
TrojanUVPhox處理系統(tǒng)的性能超越了DHS的性能要求以及OCWD的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。
表1. NDMA的進(jìn)水濃度與出水濃度[5MGD流量代表性測(cè)試(系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)生產(chǎn)能力的一小部分)]
表2. MS2的進(jìn)水濃度與出水濃度(代表性測(cè)試—只需系統(tǒng)不到 20%的運(yùn)行能力)
表1顯示，在NDMA入水濃度為150ppt的情況下,該系統(tǒng)能把NDMA濃度有效處理到出水至10ppt水平以下。另外，在給定入水MS2濃度，允許滅活率為5-log 的情況下，TrojanUVPhox徹底消滅了污水中的MS2細(xì)菌，水中每毫升菌斑形成數(shù)(PFU/mL)為零。
表2顯示了MS2的5-log滅活率。完成這些去除量所需的紫外劑量需超過(guò)100mJ/cm2，而對(duì)于本套紫外系統(tǒng)只需運(yùn)行系統(tǒng)的部分就可實(shí)現(xiàn)。
系統(tǒng)設(shè)計(jì)參數(shù)
·平均流量: 70MGD(26.5 萬(wàn)噸/天)
·最大流量: 100MGD(37.9 萬(wàn)噸/天)
·未來(lái)設(shè)計(jì)流量: 130MGD(49.2 萬(wàn)噸/天)
·設(shè)計(jì)進(jìn)水NDMA濃度:1-50ppt
·目標(biāo)出水NDMA濃度:<10ppt
·紫外線透射率(UVT): >95%@254nm
·消毒方法: 紫外線消毒
關(guān)于特潔安
TrojanUV，Aquafine和VIQUA同屬于Trojan特潔安技術(shù)公司。特潔安致力于紫外線技術(shù)在水消毒及深度氧化處理領(lǐng)域的創(chuàng)新和推廣工作，包括市政污水、地下污水處理、再生水回用、南水北調(diào)水源、黃河水源、地下水水源等自來(lái)水以及自來(lái)水的嗅味及微污染物處理。
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