常州沛德水处理设备有限公司

1.3 可靠性设计
对消毒饮用水的紫外线设备的可靠性需要引起特别关注，具体包括：备用设备，水质可靠性，运行好维护，电力供应的可靠性，电气安全及振动负荷设计。
1.3.1 备用设备
紫外线消毒系统设计应保证即使在最不利工况下（如流量较大、水质很差）运行，也能传递满足设计要求的紫外线剂量，以杀灭通过反应器的病菌。由于系统是连续进水处理，因此至少需要提供一个备用的多级反应器。如果紫外线消毒系统能脱离生产线，则可以使用一个多级反应器。备用的紫外线消毒设备要确保对每个多级反应器都提供一个完全备用的多级反应器或一个额外的反应器。备用的紫外线消毒设备应至少等于所需消毒峰值的紫外线消毒设备的20%。另外，所提供的备用设备结构和标准应与上游过程的结构和余量一致。
在故障或反应器有问题时，紫外线消毒系统应能提供所需的设计剂量。故障可能由于许多原因造成，如电力供应、清洗机械、电气元件的冷却系统等造成的故障，但是也不仅仅限于这些情况。这部分除了描述备用设备的最低要求外，还要提供对整个紫外线系统故障的应急方案。备用设备的准备和结构，以及在整个系统故障时的应急方案，都需要在工程报告中叙述。
在多级反应器故障时，紫外线系统应自动激活备用多级反应器并分离有故障的多级反应器。
基本原理
在任何处理过程中都会有系统元件故障。紫外线消毒设备必须在任何元件发生故障时都能保障消毒出水的质量。因为是连续进水处理，在维护、维修或一个在线反应器发生故障时，至少需要一个备用的多级反应器来隔离此故障反应器组。
1.3.2 进水水质可靠性
当水质变化或上游处理工艺出水不满足紫外线消毒进水要求时(如浊度过高，穿透率过低等)，应执行工程报告中的应急方案。
基本原理
进水水质太差会导致出水不能符合消毒要求。

1.3.3 操作和维护
紫外线消毒系统的操作和维护程序应包含在工程报告中。操作人员应该接受有关紫外线消毒系统操作方面的特别培训。
    使用汞蒸气灯管的紫外线消毒系统涉及灯管的破碎和由此引起的汞进入
水体等问题。在维护和维修时，多级反应器必须与水分离。应急方案应作为
工程报告的一部分，来处理灯管破裂问题，并且在灯管破裂时执行。
基本原理
    可靠的运行需要对人员进行适当的培训，定期对设备进行维护、更换和校
准系统元件。特别要考虑到灯管里的汞会对公共健康和水生物产生危害。
1.3.4 电力供应的可靠性
为确保连续的电力供应，紫外线消毒系统必须提供一个备用电源和一个环
形的配电系统(如果电力供应线中的一个有故障)。紫外线消毒系统相同类型的组件(如反应器)必须分开使用两个或多个电力分布面板或开关面板，以防止公用模板故障。
紫外线消毒系统设计必须说明采用的技术，特别需要考虑以下因素。
    (1)短时电力中断  如果紫外线消毒系统在短时电力中断时不能迅速重
启，则设计时要考虑增加一个不问断电力供应系统(UPS)。如果不能提供
UPS设备，则要提供一个应急方案。
    (2)环境温度  设备设计必须考虑镇流器冷却和其他电气元件造成的环境
温度的影响。
    (3)系统和声设备必须指明紫外线电力供应和其他电气系统产生的电气
和声的影响。
基本原理
    因为紫外线消毒系统在没有电力供应时不能运行，可靠的电力供应和后备
电力是连续消毒的基本保障(除非污水处理厂有其他可靠的消毒方法可供选
择)。使用多个面板或开关可以使部分系统一直处于工作状态，即使其中一个电力分布面板或开关出现故障时也如此。
1.3.5 电气安全设计
    所有紫外线消毒系统都应提供接地故障中断线路(GFI)。
基本原理
GFI线路能够在灯管破裂或者其他导致水流带电的事故发生时降低对操作人员的危害。
1.3.6 抗震设计
    紫外线消毒设施(如建筑物、构筑物和管道等)应根据设备使用地区的抗震要求来进行设计。用来更换的储存设备也应采用同样的抗震设计标准。
基本原理
对于紫外线消毒系统来说，抗震设计相当重要，因为系统中使用了很多易碎组件(特别是灯管和石英套管)。紫外线消毒系统的抗震安全设计至少应与消毒前的其他水处理设备的设计要求相同。这个规定将确保任何时候处理厂都能生产水，紫外线消毒系统任何时候都能提供充分的消毒。

1.4  监测和报警设计
    对运行参数的连续监测是非常重要的，它可确保紫外线消毒系统能提供充分的消毒。连续的监测来调整紫外线运行剂量，紫外线消毒系统的元件的连续监测，以及对在线监测设备进行适当的校准都是保持消毒系统效果的关键。
1.4.1  连续监测
下列参数必须连续监测：
(1)流量；
(2)紫外线强度；
(3)紫外线穿透率；
(4)浊度；
(5)紫外线运行剂量。
1.4.2  紫外线消毒系统
应对下列紫外线消毒系统元件进行监测：
(1)每个紫外线反应器的状态，开／关；
(2)每根紫外线灯管的状态，开／关；
(3)至少每个反应器要有一个紫外线强度探头，且至少每5kW功率有一个，不超过两根灯管共用一个探头；
(4)灯管的寿命(以小时表示)；
(5)反应器开关的累积数目；
(6)紫外线消毒系统累积功率消耗；
(7)反应器的电压设置(具有可变输出的系统)；
(8)多级反应器的液位控制(对所有具有自由液面的消毒系统和暴露在空气中的系统装置而言)；
(9)接地故障中断线路(GFI)。
1.4.3  监测设备的验证和校准
紫外线强度探头应该参照第3章所规定的协议进行验证，至少每个月进行一次(必要时需进行校准)。在线紫外线强度探头和校准参照的探头必须安装在反应器的同一位置，以用于探头的性能验证。根据生产商的建议来进行浊度和紫外线穿透率监测设备的校准。另外，应每周对在实验室取样的紫外线穿透率进行验证以保证在线紫外线穿透率的控制设备的准确性。
基本原理
确定紫外线运行剂量时需要流量、紫外线穿透率和紫外线强度的监测数据。紫外线运行剂量连续监测和连续余氯监测一致，在技术上是可行的。建立紫外线运行剂量的程序包括在工程报告中(1．7节)。浊度和紫外线穿透率监测数据用来反应紫外线进水水质的恶化。必须严格控制反应器的液位，防止液位过高，超过预设的最大值造成消毒不充分，同时也要防止液位过低，灯管露出水面没有起到消毒作用。紫外线消毒系统运行时需在线监测每个反应器和每根灯管的状态。紫外线剂量和灯管寿命用于决定灯管清洗和更换的周期。接地故障中断线路(GFI)可能由包括灯管破裂等多重因素造成。
1.4.4  报警
为了保护公众的健康，紫外线消毒系统应该包括高优先度和低优先度报警装置。如果不注意这些，高优先度警报可能会危及消毒系统的运行。虽然低优先度警报不会危及系统的运行，但是在高优先度报警事件发生前必须通过低优先度报警采取正确的处理措施。报警设置值随着不同的功能而不同。设置报警值时应该基于报警后续措施和后果的严重性而设置相应的响应时间。警报的设置应该在工程报告中特别提出。至少以下高优先度和低优先度报警是必要的。
1.4.4.1 高优先级报警
（1）相邻灯管故障——两个或两个以上灯管出现故障时；
（2）多个灯管故障——一个反应器中5%以上的灯管发生故障时；
（3）紫外线强度过低——紫外线强度探头反映的读数低至预先设定值时；
（4）紫外线穿透率过低——紫外线强度低至预先设定值；
（5）紫外线运行剂量过低——紫外线运行剂量低至设定值时；
（6）浊度过高——进水浊度超过了预先设定值时；
（7）高水位——紫外线多级反应器的水位超过预先设定值（对于明渠式的紫外线消毒系统）；
（8）低水位——当反应器或多级反应器的水位低于预先设定值；
（9）接地故障中断线路（GFI）。
基本原理
紫外线运行剂量过低、紫外线强度过低、浊度过高将激活预先设置的意外事件报警。不考虑引起事故的原因，对于其他的高优先度警报，运行剂量的提高可通过激活备用反应器或反应器组等操作来进行（例如消毒系统受到危害时）。
1.4.4.2低优先级报警
（1）单个灯管故障（如果一个单独的灯管低于一个反应器中总灯管数的5%）——该灯管位置用反应器和灯管次序来表示；
（2）低紫外线强度——当紫外线强度探头读数低于预先设定值时；
（3）低紫外线运行剂量——当紫外线运行剂量低于预先设定值时；
（4）低紫外线穿透率——当进水紫外线穿透率低于预先设定值时；
（5）高浊度——当进水浊度超过预先设定值时。
基本原理
对于低紫外线运行剂量和低紫外线强度报警，通过自动减少流量，增加灯管输出或激活反应器或多级反应器来增加紫外线剂量。操作人员需要调查和记录报警发生的原因。其他低优先级报警，需要操作人员去调查原因。在调查或维修时，操作人员可适当激活备用反应器或多级反应器。    应自动记录所有的高优先级和低优先级报警。   
1.4.5 报警记录
应自动记录所有的高优先级和低优先级报警。