目前紫外线消毒在污水及饮用水消毒领域的应用逐渐增多。加拿大安大略省水资源委员会于1965年和1969年对紫外线消毒技术应用于城市污水处理以及对受纳水体的影响进行了研究和评估，结果表明，紫外线污水消毒技术可行，可达到和加氯相同甚至更好的消毒效果，对受纳水体中生物无毒害作用，在通常剂量条件下一般不产生消毒副产物。
1. 紫外线消毒原理
紫外线是波长为200-400 nm的电磁波，其中具有灭菌功能的是200-300 nm，主要为UVC。微生物在接受紫外线照射后，遗传物质DNA或RNA链上的两个相邻的胸腺嘧啶形成胸腺嘧啶二聚体，使其不能分裂复制（晏利琴 等，2002）。除此之外，紫外线还能造成其它损伤，比如胞嘧啶和尿嘧啶的羟基化、胞嘧啶-胸腺嘧啶二聚体、DNA和蛋白质交联以及DNA的断裂或变性等（Rochelle et al．，2005）。受损的微生物由于失去复制能力，会逐渐死亡或被人体的免疫系统消灭，从而失去感染能力。
2. 紫外线消毒对病原微生物的灭活与剂量标准
不同微生物对紫外线的敏感性不同，其剂量反应关系也不同。相对而言，病原菌和病原性原虫对紫外线辐射较为敏感，而病毒和芽孢对紫外线辐射的耐受能力较强。为了确保饮用水和污水回用的微生物安全，一部分国家已相应出台了紫外线消毒的剂量标准。在饮用水消毒方面，多数国家或相关组织要求紫外线剂量在16-40 mJ/cm2范围内 (Masschelein，2002)。
污水消毒的紫外线剂量标准相对较少。美国环保署要求根据城市污水的微生物指标排放标准设计相应的紫外线剂量，一般紫外线消毒剂量在20-140 mJ/cm2范围内。我国在《城市给排水紫外线消毒设备》（GB19837）中明确指出“为了保证达到GB18918中所要求的卫生学指标的二级标准和一级标准的B标准，SS（水中悬浮物）应不超过20mg/L，紫外线消毒设备在峰值流量和紫外灯运行寿命终点时，考虑紫外灯套管结垢影响后所能达到的紫外线有效剂量不应低于15 mJ/cm2。”
3. 紫外线消毒的影响因素
影响紫外线消毒效果的因素主要包括紫外线照射系统、微生物的类型及污水的性质等。
（1）紫外线照射系统
一般来说，紫外线剂量越大，对微生物的灭活性越好。但是考虑到工程应用，紫外线剂量有一定的限制。系统中微生物失活的程度取决于微生物吸收到的紫外线剂量，而吸收到的剂量与紫外线强度及微生物在紫外线中的暴露时间有关。
紫外线的强度取决于紫外线输出功率、紫外线灯源发出有效波长的能量转换率和紫外线弧长等。此外，紫外线消毒能力还与照射方式有关。目前多采用水下照射式，水和灯直接接触，灭菌效果相对好。
（2）污水水质
污水颗粒物含量相对较高、浊度较大，吸收并分散紫外线能量，降低微生物可吸收到的紫外线剂量；另一方面微生物隐藏在颗粒中受到保护，避免受到紫外线破坏（Loge et al．，1999; Emerick，1999）。吸收紫外线或阻挡紫外线物质的存在，会导致紫外线穿透率（UVT）降低，从而减少到达微生物表面的紫外线强度。一般来说，UVT越低，消毒效果越差。
（3）微生物的类型和浓度
污水中细菌、病毒的种类繁多。有些微生物对于紫外线比较敏感，灭活率较高，如粪大肠菌；而有些微生物则需用较高的紫外线剂量进行灭杀，如F-RNA噬菌体和铜绿极毛杆菌。
来源：《再生水水质安全评价与保障原理》，胡洪营、吴乾元、黄晶晶、赵欣等 著，科学出版社，2011.4
关键词：再生水，污水再生利用，污水处理工艺，回用，水循环，供水，水质标准，风险控制，水质安全评价
