1．设计要求及相关参数 

日污水流量：1166m3/h 
高峰期污水流量：? 
CODCr:<60 mg/L 
BOD5<20 mg/L 
总固体悬浮物（TSS）：<20mg/L 
污水254透过率(T254)：>65% 
消毒前粪大肠菌数：<1×107个/L 
消毒后粪大肠菌数：1×104个/L 

2．计算粪大肠菌残留量公式 

N= N0exp{ux[1-(1+4kE/u2)1/2)]/2E}-Np 

其中：N=消毒后粪大肠菌残留浓度（个/L） 
N0=消毒前粪大肠菌浓度（个/L） 
x=灯长度 (cm) 
u=污水流速 (cm/s) 
由 u=x/(Vv/Q)计算 
Vv=紫外辐射区 
Q=总流量 
E=分散系数(cm2/s) 
k=粪大肠菌失活速率(/s) 
Np=被悬浮固体包裹的粪大肠菌浓度 
其中：k=aIavgb 
Np=c(SS)m 
a=1.45×10-5 
b=1.3 
c=0.26 
m=1.96 由实验等得出 
设计选260W 紫外灯 
1．参数及基本情况 

灯型号： 
功率：260W, 紫外最大输出：100W 
灯长：157.5cm, 弧长：151.7cm 
外层石英套管直径：4.0cm，紫外透过率=90% 
紫外灯以矩阵方式顺水流方向排列 
灯心距：7.5cm×7.5cm 
能量损失因子采用国际一般贯例，Fp(灯管老化因子)0.7，Ft(石英套管因透射率等在计算中造成的误差)0.7 

2．设计过程 

(1) 系统紫外密度D 

平均每支灯在污水中的辐射体积 
Vv/灯=(S2z)-(πdq2/4z) 
S=7.5cm 
z=157cm 
dq=4cm 
Vv/灯=6859cm3(6.86 L) 
紫外密度D 
D=(紫外功率/灯)/(Vv/灯) 
D=100*0.9/6.86=13.1 W/L 

(2) 平均紫外强度Iavg 

平均紫外强度Iavg与紫外密度D关系 

修正后平均紫外强度Iavg 
Iavg=额定IavgFpFt 
Iavg=额定Iavg×0.7×0.7 

调整后的Iavg见表1 

流量(m3) T254 (%) 额定Iavg (mw/cm2) 调整后Iavg (&#61549;w/cm2) 
1166 65 23.5 11.5 

(3) 失活速率k 

由k=aIavgb估算 
k=1.45*10-5*115001.3=2.75 

(4) 流速确定 

N/N0=exp{[ux(1-(1+4kE/u2)1/2)]/2E}-Np 
Np=0.26*201.96=92 
其中：N=10000个/L, N0=107个/L, Np=92个/L, k=2.75 (/s), x=157(cm), E=100 cm2/ss 
或-3=u*157/[2*100]*[(1-(1+4*2.75*100/u2))1/2] 
即u[1-(1+1100/u2)1/2]=-3.82 

因此u=150 cm/s 
停留时间：t=x/u=157/150=1(s)，考虑到反应器水力特性和液龄分布函数，取t=2 s 

(5) 确定灯数 

紫外消毒区的体积：V=1166/3600*2=0.65 m3 
过水断面面积：A=0.65/1.57=0.4 m2 
灯管数：A/S＝0.4/0.0752=71(根) 

根据以上分析结果灯管数不应低于71支。