劉文君指出，在使用紫外線消毒技術(shù)時(shí)，工程中主要遇到的問(wèn)題可能會(huì)包括：一、燈管的選擇和數(shù)量。“因?yàn)閷?duì)紫外線技術(shù)的不了解，甲方可能會(huì)一味的依賴供貨商，乙方則會(huì)追求經(jīng)濟(jì)效益，結(jié)果大家都不考慮真正需要什么樣的燈管”；二、水質(zhì)的影響。“水質(zhì)對(duì)紫外線消毒效果有很大的影響，但是在之前很少有人會(huì)考慮這方面因素”；三、燈管與整流器的匹配問(wèn)題。“因?yàn)槿狈?jīng)驗(yàn)，很多人都沒(méi)有注意到兩者的匹配與否會(huì)很大程度上影響消毒的效果”；四、設(shè)計(jì)和參數(shù)設(shè)定不合理。“我們?cè)谠O(shè)計(jì)第一個(gè)反應(yīng)器的時(shí)候，沒(méi)有排氣的閥門(mén)，因?yàn)闆](méi)有考慮到會(huì)有氣體的存在。通過(guò)實(shí)踐和經(jīng)驗(yàn)的累積，之后的反應(yīng)器就設(shè)了排氣閥。”

除了行業(yè)上的問(wèn)題，專(zhuān)家們可能會(huì)遇到學(xué)術(shù)上的一些問(wèn)題。“我們遇到的第一個(gè)問(wèn)題就是消毒以后的水應(yīng)該在哪取樣檢測(cè)”，劉文君說(shuō)。因?yàn)樽贤饩€消毒效果短暫，細(xì)菌被殺死之后可能還會(huì)恢復(fù)，所以取樣點(diǎn)與消毒點(diǎn)太遠(yuǎn)可能會(huì)“冤枉”了企業(yè)，但是如果太近，又會(huì)影響檢測(cè)效果。“另外，消毒以后‘重生’的細(xì)菌對(duì)水系統(tǒng)的影響是否與之前的一樣，也值得考慮”，劉文君說(shuō)。這里提到的“對(duì)水系統(tǒng)的影響”指的是細(xì)菌本身的性質(zhì)是否因?yàn)樽贤饩€消過(guò)毒而發(fā)生變化，即同樣數(shù)量的消毒前的細(xì)菌和消毒后“重生”的細(xì)菌是否會(huì)有相同的“破壞力”，不過(guò)目前，這個(gè)問(wèn)題在學(xué)術(shù)上并沒(méi)有公認(rèn)的答案。

除了國(guó)內(nèi)的問(wèn)題，國(guó)際上也遇到了關(guān)于紫外線消毒技術(shù)的棘手難題。美國(guó)專(zhuān)家曾經(jīng)向劉文君教授請(qǐng)教：紫外消毒后到底該用什么方法檢測(cè)細(xì)菌？“這是個(gè)很有意思的問(wèn)題”，劉文君說(shuō)，“傳統(tǒng)檢測(cè)細(xì)菌的方式是用培養(yǎng)皿，培養(yǎng)一段時(shí)間后查菌落的個(gè)數(shù)，這種方法的實(shí)驗(yàn)周期比較長(zhǎng)。目前基因技術(shù)發(fā)展較快，細(xì)菌數(shù)一般采用檢測(cè)DNA的方式，因?yàn)槁认镜臅r(shí)候DNA會(huì)被分解，當(dāng)檢測(cè)不出DNA的時(shí)候，就可以判斷微生物已經(jīng)被消除。然而，如果使用紫外線消毒，消毒之后，細(xì)菌并沒(méi)有真正的‘死亡’，DNA還在，只不過(guò)不能復(fù)制了，所以DNA的方法可能會(huì)有問(wèn)題。目前我們正在研究檢測(cè)相關(guān)技術(shù)問(wèn)題”

“實(shí)踐中的這些問(wèn)題導(dǎo)致紫外線技術(shù)在污水處理中受阻，也反映出老標(biāo)準(zhǔn)不太適合當(dāng)前的新的情況。所以想通過(guò)這次修改國(guó)標(biāo)來(lái)解決這幾點(diǎn)問(wèn)題”，劉文君說(shuō)，“所以修訂的重點(diǎn)還是在技術(shù)參數(shù)和測(cè)試方法上，比如燈的壽命、劑量的計(jì)算、溫度的影響等都被考慮在內(nèi)。在修訂啟動(dòng)之前，我們做了大量的調(diào)研工作，讓一些已經(jīng)使用了紫外線技術(shù)的機(jī)構(gòu)總結(jié)使用感受和成功與不成功的案例。我們還從美國(guó)請(qǐng)來(lái)了專(zhuān)家，來(lái)問(wèn)問(wèn)他們的意見(jiàn)。”

開(kāi)啟第三方驗(yàn)證中心  以生物曲線檢驗(yàn)紫外消毒系統(tǒng)

紫外線消毒跟傳統(tǒng)的消毒處理不一樣，單位是mJ/cm²，所以，想要得知紫外線系統(tǒng)的效率，很難像傳統(tǒng)的消毒技術(shù)（單位是mg/L）那么直觀。“想驗(yàn)證反應(yīng)器到底有多少劑量，計(jì)算很繁瑣。另外，燈的折射和反射等作用也很復(fù)雜，所以驗(yàn)證計(jì)算不是很準(zhǔn)確”，劉文君教授說(shuō)道，“這個(gè)時(shí)候，就需要用生物驗(yàn)證的方法。”今年6月1日開(kāi)始施行的《紫外線消毒技術(shù)術(shù)語(yǔ)》和《紫外線水消毒設(shè)備 紫外線劑量測(cè)試方法》就是詳細(xì)說(shuō)明了生物驗(yàn)證的應(yīng)用方法。驗(yàn)證候，通過(guò)加入定量的細(xì)菌，測(cè)量出水中細(xì)菌的滅活率，從而得出以流量、劑量和透光率為變量的生物曲線，到達(dá)計(jì)算劑量的目的。

除了劑量的計(jì)算，紫外線消毒系統(tǒng)還有一個(gè)核心部分就是其“燈管”的質(zhì)量。“燈管本身的質(zhì)量往往容易被忽視，我們自己的實(shí)驗(yàn)室也吃過(guò)這個(gè)虧，因?yàn)閷?shí)驗(yàn)效果不理想，原因查找了好幾個(gè)月，最后才發(fā)現(xiàn)是紫外線燈管有問(wèn)題”，劉文君教授說(shuō)，“因此，有必要引進(jìn)一個(gè)第三方機(jī)構(gòu)，通過(guò)生物驗(yàn)證曲線來(lái)檢驗(yàn)包括紫外線設(shè)備在內(nèi)的整個(gè)消毒系統(tǒng)。為了確保公平公正，這個(gè)機(jī)構(gòu)必須要是獨(dú)立的、與任何一方?jīng)]有利益關(guān)系的。開(kāi)啟第三方驗(yàn)證中心也是我們近期與國(guó)家質(zhì)檢總局正在做的。”

新型技術(shù)興起  LED紫外燈或是未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)

隨著紫外消毒技術(shù)的快速發(fā)展，一些新型紫外技術(shù)也慢慢興起。“最近發(fā)展比較快的是LED紫外燈，目前在我國(guó)也有大規(guī)模生產(chǎn)，如在青島、馬鞍山和深圳等地，但在水處理中LED UV剛剛開(kāi)始，如果LED燈可以的話，我們可能會(huì)重點(diǎn)發(fā)展這塊領(lǐng)域”，劉文君教授說(shuō)。相比傳統(tǒng)紫外燈，LED燈的優(yōu)勢(shì)是：一、燈的壽命更長(zhǎng)。“傳統(tǒng)的紫外燈壽命很短，國(guó)標(biāo)規(guī)定低壓燈是12000小時(shí)，中壓燈管是5000小時(shí)。因?yàn)長(zhǎng)ED是半導(dǎo)體，所以壽命會(huì)更長(zhǎng)”；二、燈的波長(zhǎng)更多樣化。“傳統(tǒng)的紫外燈放出的波長(zhǎng)是254nm，用LED的話，波長(zhǎng)會(huì)更多”；三、燈的電效率會(huì)更高。“現(xiàn)在的紫外燈70%以上的電都用來(lái)發(fā)熱而不是變成紫外線，而LED燈的效率會(huì)更高。”不過(guò)劉文君教授認(rèn)為，目前LED紫外燈離工程運(yùn)用還有一小段距離，因?yàn)閱蝹€(gè)LED紫外燈的功率很低，“不過(guò)，不可否認(rèn)的是，LED燈的出路和前景不錯(cuò)。”

最后，劉文君教授表示，新標(biāo)準(zhǔn)的修訂已經(jīng)正式啟動(dòng)，在2017年有望正式頒布，“新標(biāo)準(zhǔn)旨在能夠在中國(guó)國(guó)情下反應(yīng)國(guó)內(nèi)工程實(shí)際的需求，以解決之前遇到的問(wèn)題。爭(zhēng)取做到有‘先進(jìn)性、實(shí)用性、可行性、代表性’”。

編輯：李姝樂(lè)