随着“双碳"战略和节水型社会建设的推进,市政再生水作为城市绿化、道路清洗、景观补水等非饮随饮用用途的重要水源,正逐步替代传统自来水。但在再生水回用过程中,微生物安全始终是监管和公众关注的重点。尤其是在城市道路绿化带的分散式取水点,使用场景具有间隙性、高频次、空间受限、环境暴露等特点,传统消毒技术难以兼顾性能、体积和可靠性。
安力斯环境依托十余年紫外线消毒技术积累,推出Extrem中压系列紧凑型紫外线反应器,专为市政再生水绿化取水点设计,精准解决了该场景下的四大核心痛点。下文将对这些痛点及其解决方案进行详细解析。
再生水微生物风险特征
市政再生水虽经二级处理和深度处理(如MBR、滤布滤池),但仍可能携带抗氯菌(如铜绿假单胞菌)、病毒(如诺如病毒)、寄生虫卵等。绿化取水点每天启停10-30次,每次仅5-20分钟,传统氯消毒存在滞后性和副产物(三卤甲烷)风险,且难以应对瞬时高峰污染。
中压紫外线技术优势
· 宽波谱输出(200-400nm):覆盖UVC(254nm)、UVB(280-315nm)、UVA(315-400nm),可破坏微生物DNA/RNA及细胞壁,对耐氯菌、病毒、藻类均有效。
· 瞬时启动:中压灯管3秒内可达90%功率,无需预热,满足绿化取水即开即用需求。
· 剂量冗余设计:按剂量冗余选型,实际运行中通过强度-流量闭环控制,确保低剂量,实现Log-4(99.99%)灭菌率。
智能剂量控制策略
· 在线UV强度传感器:实时监测254nm波长强度,精度±1%,数据每秒刷新。
· 流量-强度联动算法:取水阀开启时,流量计信号触发灯管功率100%输出;若因套管结垢导致强度下降10%,系统自动补偿功率15%(可调),确保剂量恒定。
· 云端历史追溯:每次取水事件记录剂量、流量和时间戳,支持监管部门扫码查看消毒凭证。
传统中压设备体积瓶颈
传统中压系统通常为电控柜、反应器和清洗单元,占地超过1.5m×1m。而绿化取水点的地下阀门井仅有DN1000圆形空间,深度不足2米,无法进行吊装和维修。
如:
· 法兰-反应器一体制造:进出水口与筒体一体成型,取消旁通管路,节省30%空间。
· 侧装设计:反应器通过取水管纵向插入阀门井,侧部留有空间,维修时可整体抽出,无需下井作业。
· 重量优化:316L抛光筒体,强度满足10Bar,整机重量小于20kg,单人可搬运。
北京海淀区某绿化带取水点:
· 井室:φ1000mm×H1800mm;
· 选型:Extrem-80-108(40m³/h);
· 安装时间:2小时(含接电、通水);
· 维护空间:顶部预留300mm检修空间,无需破坏路面。
淹没工况风险
城市雨季时井室可能满溢,设备需持续浸泡72小时;北方融雪剂(NaCl、CaCl₂)渗透,电化学腐蚀风险大。
IP68防护设计
· 电控柜:316L不锈钢双门结构,门板采用三元乙丙胶条和不锈钢压紧锁,实测无渗漏。
· 反应器:316L不锈钢结构,电机清洗部分为IP68设计,三元乙丙胶条加不锈钢压紧锁,实测IP68/2米72小时无渗漏。
· 线缆接头:航空插头,镀金触点配合氟橡胶密封,耐盐雾1000小时(GB/T 2423.17)。
· 灯管电缆:PTFE绝缘层,耐UV、耐水解,-40℃至90℃长期运行。
防腐策略
· 电解抛光:反应器内表面Ra≤0.4μm,无挂垢微点,点蚀电位>400mV(ASTM G61)。
· 异金属隔离:电控柜与管道采用绝缘套筒隔离,杜绝电偶腐蚀。
· 涂层备选:外壳部分部件采用复合涂层,耐pH 1-14,使用寿命超过20年。
套管结垢风险
再生水硬度为80-150mg/L,COD为30-50mg/L。铁锰离子在高于60℃时,容易在石英表面形成羟基氧化铁膜,导致UVC透过率每年下降。
· 双刮环:PTFE加不锈钢弹簧,刮片压力0.2N/mm²,清洗频率为每天1次(可调)。
· 干式驱动:电机外置,磁耦合传动,IP68免维护,无润滑油污染风险。
· 清洗验证:通过强度传感器差值判断清洗效果,透光率可恢复至95%以上。
· 中压灯管在高于40℃时,汞蒸气压升高,效率下降。系统通过在线温度传感器(精度±0.1℃),当温度超过45℃时自动降低功率10%,避免过热,同时维持剂量。
· 冬季低温(低于5℃)时,预热30秒,防止汞冷凝导致启动失败。
· 寿命预测:基于灯管运行小时数、开关次数和强度衰减曲线,可预测剩余寿命,误差在±10天,并提前推送更换提醒。
· 远程OTA:支持Modbus RTU和4G DTU,远程升级控制算法,无需现场操作。
数据对比
以100个取水点计算,每年可节省药剂费90万元,减碳65吨。
安力斯Extrem中压系列以“小身材、大能量"重新定义了分散式再生水消毒标准。其99.99%可靠性、IP68防护、零占地、零药剂,为海绵城市和节水型社会提供了安全、绿色、智慧的末端消毒基础设施。
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