水處理就技術(shù)領(lǐng)域?qū)僮贤夤獠ǚ懂牐ㄖ饕?/span>UVC,UVD波段-即短波紫外及真空紫外波段)該波段光線可由太陽(yáng)產(chǎn)生但它只在宇宙空間存在。
根據(jù)光波能量公式光子能量與波長(zhǎng)成反比,由于其波長(zhǎng)短故具有的能量足可以殺滅現(xiàn)有的病毒、病菌、微生物以及獨(dú)立或與其他技術(shù)結(jié)合能有效的降解危害人類的相當(dāng)一部分有毒有害物質(zhì)。但不幸的是它也危害到人類,使其無(wú)法生存。有幸的是地球大氣層特別是臭氧層對(duì)這一光波具有強(qiáng)烈的吸收功能把它全部攔截在地球以外的宇宙空間。而只讓那些大部分對(duì)地球上人類及萬(wàn)物有用的并賴以生存的光波進(jìn)入地球。才使地球成為具有生命的星體存在。
那些危害人類的細(xì)菌病毒在陽(yáng)光下就已很難存活和繁殖,如果能把類似宇宙空間的波長(zhǎng)更短的光波用人工的方法來(lái)生成,并以此關(guān)鍵技術(shù)與產(chǎn)品為核心開(kāi)發(fā)出系列系統(tǒng)應(yīng)用產(chǎn)品。使其達(dá)到節(jié)能、高效率、高性能(殺菌消毒,降解有害污染物等)的目的,同時(shí)對(duì)于人類又是安全的。這便是本項(xiàng)目立題的宗旨。
本項(xiàng)目的應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)榄h(huán)境保護(hù)。具體為水的污染治理。這是一個(gè)多學(xué)科跨專業(yè)的系統(tǒng)工程。紫外技術(shù)是其中的手段之一。除此之外還有其他的方法如化學(xué)法等。在飲用水、中水、污水、游泳池等殺菌消毒領(lǐng)域廣泛使用的氯氣及氯族類產(chǎn)品仍為當(dāng)今國(guó)內(nèi)外主流手段,特別是國(guó)內(nèi)幾乎占到絕大多數(shù)。但隨當(dāng)今技術(shù)的發(fā)展逐漸發(fā)現(xiàn)它的弊端,其中的多種副產(chǎn)物均含對(duì)人類致癌、致崎,給生態(tài)系統(tǒng)帶來(lái)嚴(yán)重的后果。故發(fā)達(dá)國(guó)家在該領(lǐng)域已逐步采用紫外技術(shù)。由于它的高效無(wú)二次污染呈快速增長(zhǎng)之勢(shì)。我國(guó)隨之新的飲用水標(biāo)準(zhǔn)于2012年7月后進(jìn)入強(qiáng)制執(zhí)行期的到來(lái)必然引發(fā)紫外技術(shù)的巨大需求。
通過(guò)紫外光源、光源電源、水處理系統(tǒng)三大領(lǐng)域的創(chuàng)新,使紫外技術(shù)在殺菌、消毒領(lǐng)域成為主流技術(shù);實(shí)現(xiàn)以紫外技術(shù)為核心的復(fù)合技術(shù)系統(tǒng)成功地進(jìn)行水污染的有效治理。
由于水污染和缺少安全供水設(shè)施,有10億多人口無(wú)法得到安全用水。我國(guó)30年來(lái)工業(yè)高速發(fā)展的同時(shí),環(huán)境付出了沉重的代價(jià)。水資源的過(guò)度消耗使我國(guó)成了貧水的國(guó)家。同時(shí)污染的排放使水質(zhì)嚴(yán)重下降并直接危害到我國(guó)人民的生活與健康。我國(guó)政府對(duì)此給予了高度重視。在十二五規(guī)劃中各部委都制定了具體時(shí)間表到2012年7月將進(jìn)入飲用水質(zhì)新標(biāo)準(zhǔn)的強(qiáng)制執(zhí)行期。其新標(biāo)準(zhǔn)水質(zhì)指標(biāo)由原的35項(xiàng)增至106項(xiàng)并修訂了8項(xiàng),同時(shí)對(duì)于污水的排放在環(huán)保部門規(guī)劃里也給出了具體指標(biāo);并要加大監(jiān)管力度。十二五規(guī)劃將“喝上干凈水"提到了關(guān)系民生和安定的戰(zhàn)略高度。水的“達(dá)標(biāo)"勢(shì)在必行,紫外技術(shù)在殺菌、消毒領(lǐng)域獨(dú)到的功效和環(huán)境友好型;完成水的“達(dá)標(biāo)"有著不可替代的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。
紫外技術(shù)將成為殺菌、消毒領(lǐng)域的主流技術(shù):
目前,給排水消毒方法可分為兩大類,即化學(xué)消毒法和物理消毒法?;瘜W(xué)消毒法有加氯消毒和臭氧消毒等;物理消毒法有紫外線消毒等?;瘜W(xué)消毒法一般都會(huì)產(chǎn)生消毒副產(chǎn)物,加氯消毒工藝中的余氯對(duì)受納水體中的魚(yú)類等生物有毒,而且發(fā)現(xiàn)并確認(rèn)了氯消毒等化學(xué)消毒方法會(huì)產(chǎn)生如(THMs)等致癌、,致畸變的副產(chǎn)物;紫外線消毒技術(shù)為物理消毒方式的一種,具有廣譜殺菌能力,無(wú)二次污染,由于環(huán)保的要求,預(yù)計(jì)今后有條件的污水處理廠中將會(huì)采用紫外線消毒,并成為取代傳統(tǒng)化學(xué)消毒方法的主流技術(shù),因此紫外技術(shù)在水處理領(lǐng)域存在著巨大需求。
趕超水平,替代進(jìn)口 紫外線消毒法應(yīng)用于美國(guó)(1970年美國(guó)完成了個(gè)污水紫外線消毒的示范工程),現(xiàn)已在美國(guó)和加拿大普遍應(yīng)用。紫外技術(shù)經(jīng)過(guò)30多年的發(fā)展,已經(jīng)成為成熟可靠高效環(huán)保的消毒技術(shù),在國(guó)外許多領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用。紫外線消毒技術(shù)是國(guó)際上90年代末興起的一代消毒技術(shù)。在水處理領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用,它集光學(xué)、微生物學(xué)、電子、流體力學(xué)、空氣動(dòng)力學(xué)為一體,具有高效率、廣譜性、低成本、長(zhǎng)壽命、大水量和無(wú)二次污染的特點(diǎn),是的21世紀(jì)的主流消毒技術(shù). 殺菌消毒是紫外線技術(shù)在水和廢水領(lǐng)域中的主要功用。在我國(guó)許多工業(yè)都非常需要將紫外技術(shù)應(yīng)用到水處理系統(tǒng)中,如食品和飲料業(yè)、制藥業(yè)、化妝品業(yè)、保健品業(yè)、制造業(yè)、產(chǎn)業(yè)等等。目前我國(guó)的應(yīng)用推廣與國(guó)外相比有很大的差距,少數(shù)工程的應(yīng)用其核心技術(shù)與核心部件都依賴進(jìn)口,自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的科研成果因缺乏足夠的研發(fā)投入和政策支持而得不到快速發(fā)展,也影響了現(xiàn)有成果的轉(zhuǎn)化。面對(duì)我國(guó)當(dāng)前環(huán)保形勢(shì)帶來(lái)的巨大需求,國(guó)外同行大有搶灘中國(guó)市場(chǎng)之勢(shì),作為勵(lì)志在紫外技術(shù)作出貢獻(xiàn)的科技型企業(yè),為了早日替代進(jìn)口,急需加大加快對(duì)紫外技術(shù)在水污染治理上的研發(fā)投入力度。面對(duì)我國(guó)水污染的嚴(yán)峻形勢(shì)和新水法的即將實(shí)施,本課題的確立恰是符合當(dāng)前形勢(shì)的需求.
紫外核心技術(shù)創(chuàng)新,發(fā)展民族工業(yè),參與國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)。
(1) 國(guó)內(nèi)紫外水處理行業(yè)相對(duì)落后。大多處于簡(jiǎn)單集成狀態(tài)。最終性能受到紫外光源及電源水平的制約,技術(shù)上難以有所突破。通過(guò)對(duì)核心技術(shù)特別是核心部件的技術(shù)創(chuàng)新,使適用專業(yè)水處理的新型、高效、高性能光源及電源成功開(kāi)發(fā)將帶動(dòng)國(guó)內(nèi)該領(lǐng)域的快速發(fā)展。最后并成為解決水污染治理的突破口;因此立項(xiàng)也是技術(shù)發(fā)展和行業(yè)走向的需要。
(2)引進(jìn)新型納米材料以及新石英材料(光源的關(guān)鍵材料)的改性工藝??墒宫F(xiàn)有光源壽命獲得較大提高。降低運(yùn)行與維護(hù)成本并有利于未來(lái)的該產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)產(chǎn)品的普及形成戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)和民族工業(yè)的振興。
主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn):
(1)目前國(guó)內(nèi)紫外行業(yè),都在產(chǎn)業(yè)鏈的某一環(huán)節(jié)孤立運(yùn)作,限制了技術(shù)的發(fā)展。因這一領(lǐng)域?qū)I(yè)、行業(yè)跨度很大,彼此不了解。單一技術(shù)領(lǐng)域開(kāi)發(fā)很難組成具有一定水平的應(yīng)用系統(tǒng),以及關(guān)鍵部件特種紫外光源及電源的研發(fā)很難滿足系統(tǒng)的要求。反過(guò)來(lái)從事應(yīng)用系統(tǒng)的企業(yè)不了解前者技術(shù),很難提出確切的要求并與之匹配;而且光源電源又是與光源行業(yè)不同的另一領(lǐng)域。三家協(xié)調(diào)更為復(fù)雜。而且系統(tǒng)企業(yè)現(xiàn)有體制很難保證光源與電源的成果為系統(tǒng)企業(yè)獨(dú)享,知識(shí)產(chǎn)權(quán)也不能得到有效保護(hù)。紫外技術(shù)的核心內(nèi)容:光源、電源、應(yīng)用系統(tǒng)。既是三個(gè)不同的行業(yè);之間又有著非常密切的匹配關(guān)系,只有“三合一"(或N合一)的體制由一家企業(yè)完成全部產(chǎn)業(yè)鏈,才能做到產(chǎn)業(yè)鏈中各關(guān)鍵環(huán)節(jié)的匹配,才能克服各環(huán)節(jié)協(xié)調(diào)中的突出矛盾,使紫外技術(shù)創(chuàng)新進(jìn)而得到快速發(fā)展。國(guó)外同行的大型企業(yè)成功的經(jīng)驗(yàn)已證明了這一點(diǎn)。為盡快趕上并超過(guò)國(guó)水平,就要做產(chǎn)業(yè)鏈,就要體制創(chuàng)新。只有體制創(chuàng)新;技術(shù)創(chuàng)新才有組織保證。九年的體制創(chuàng)新實(shí)踐我們感悟到“三合一"的產(chǎn)業(yè)鏈科研體制是支持紫外技術(shù)創(chuàng)新的正確之舉。
(2)技術(shù)創(chuàng)新
* 光源創(chuàng)新: 研發(fā)新光源(脈沖光源、無(wú)極光源、大功率紫外光源及適用于水處理的特種光源)
* 電源創(chuàng)新: 研制配套的光源電源并實(shí)現(xiàn)與光源及系統(tǒng)的匹配。
(3)系統(tǒng)創(chuàng)新:
1) 系統(tǒng)設(shè)計(jì)中,產(chǎn)業(yè)鏈中的三個(gè)部分實(shí)現(xiàn)匹配;并保持同步
2)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中,追求較好的殺菌、消毒效果,堅(jiān)持紫外核心技術(shù)與其他適用技術(shù)的復(fù)合。
3)利用已有的研發(fā)成果(自主研發(fā)的各種傳感器、專用電路、檢測(cè)系統(tǒng)等)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的智能化。
水處理就技術(shù)領(lǐng)域?qū)僮贤夤獠ǚ懂牐ㄖ饕?/span>UVC,UVD波段-即短波紫外及真空紫外波段)該波段光線可由太陽(yáng)產(chǎn)生但它只在宇宙空間存在。
根據(jù)光波能量公式光子能量與波長(zhǎng)成反比,由于其波長(zhǎng)短故具有的能量足可以殺滅現(xiàn)有的病毒、病菌、微生物以及獨(dú)立或與其他技術(shù)結(jié)合能有效的降解危害人類的相當(dāng)一部分有毒有害物質(zhì)。但不幸的是它也危害到人類,使其無(wú)法生存。有幸的是地球大氣層特別是臭氧層對(duì)這一光波具有強(qiáng)烈的吸收功能把它全部攔截在地球以外的宇宙空間。而只讓那些大部分對(duì)地球上人類及萬(wàn)物有用的并賴以生存的光波進(jìn)入地球。才使地球成為具有生命的星體存在。
那些危害人類的細(xì)菌病毒在陽(yáng)光下就已很難存活和繁殖,如果能把類似宇宙空間的波長(zhǎng)更短的光波用人工的方法來(lái)生成,并以此關(guān)鍵技術(shù)與產(chǎn)品為核心開(kāi)發(fā)出系列系統(tǒng)應(yīng)用產(chǎn)品。使其達(dá)到節(jié)能、高效率、高性能(殺菌消毒,降解有害污染物等)的目的,同時(shí)對(duì)于人類又是安全的。這便是本項(xiàng)目立題的宗旨。
本項(xiàng)目的應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)榄h(huán)境保護(hù)。具體為水的污染治理。這是一個(gè)多學(xué)科跨專業(yè)的系統(tǒng)工程。紫外技術(shù)是其中的手段之一。除此之外還有其他的方法如化學(xué)法等。在飲用水、中水、污水、游泳池等殺菌消毒領(lǐng)域廣泛使用的氯氣及氯族類產(chǎn)品仍為當(dāng)今國(guó)內(nèi)外主流手段,特別是國(guó)內(nèi)幾乎占到絕大多數(shù)。但隨當(dāng)今技術(shù)的發(fā)展逐漸發(fā)現(xiàn)它的弊端,其中的多種副產(chǎn)物均含對(duì)人類致癌、致崎,給生態(tài)系統(tǒng)帶來(lái)嚴(yán)重的后果。故發(fā)達(dá)國(guó)家在該領(lǐng)域已逐步采用紫外技術(shù)。由于它的高效無(wú)二次污染呈快速增長(zhǎng)之勢(shì)。我國(guó)隨之新的飲用水標(biāo)準(zhǔn)于2012年7月后進(jìn)入強(qiáng)制執(zhí)行期的到來(lái)必然引發(fā)紫外技術(shù)的巨大需求。
通過(guò)紫外光源、光源電源、水處理系統(tǒng)三大領(lǐng)域的創(chuàng)新,使紫外技術(shù)在殺菌、消毒領(lǐng)域成為主流技術(shù);實(shí)現(xiàn)以紫外技術(shù)為核心的復(fù)合技術(shù)系統(tǒng)成功地進(jìn)行水污染的有效治理。
由于水污染和缺少安全供水設(shè)施,有10億多人口無(wú)法得到安全用水。我國(guó)30年來(lái)工業(yè)高速發(fā)展的同時(shí),環(huán)境付出了沉重的代價(jià)。水資源的過(guò)度消耗使我國(guó)成了貧水的國(guó)家。同時(shí)污染的排放使水質(zhì)嚴(yán)重下降并直接危害到我國(guó)人民的生活與健康。我國(guó)政府對(duì)此給予了高度重視。在十二五規(guī)劃中各部委都制定了具體時(shí)間表到2012年7月將進(jìn)入飲用水質(zhì)新標(biāo)準(zhǔn)的強(qiáng)制執(zhí)行期。其新標(biāo)準(zhǔn)水質(zhì)指標(biāo)由原的35項(xiàng)增至106項(xiàng)并修訂了8項(xiàng),同時(shí)對(duì)于污水的排放在環(huán)保部門規(guī)劃里也給出了具體指標(biāo);并要加大監(jiān)管力度。十二五規(guī)劃將“喝上干凈水"提到了關(guān)系民生和安定的戰(zhàn)略高度。水的“達(dá)標(biāo)"勢(shì)在必行,紫外技術(shù)在殺菌、消毒領(lǐng)域獨(dú)到的功效和環(huán)境友好型;完成水的“達(dá)標(biāo)"有著不可替代的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。
紫外技術(shù)將成為殺菌、消毒領(lǐng)域的主流技術(shù):
目前,給排水消毒方法可分為兩大類,即化學(xué)消毒法和物理消毒法?;瘜W(xué)消毒法有加氯消毒和臭氧消毒等;物理消毒法有紫外線消毒等?;瘜W(xué)消毒法一般都會(huì)產(chǎn)生消毒副產(chǎn)物,加氯消毒工藝中的余氯對(duì)受納水體中的魚(yú)類等生物有毒,而且發(fā)現(xiàn)并確認(rèn)了氯消毒等化學(xué)消毒方法會(huì)產(chǎn)生如(THMs)等致癌、,致畸變的副產(chǎn)物;紫外線消毒技術(shù)為物理消毒方式的一種,具有廣譜殺菌能力,無(wú)二次污染,由于環(huán)保的要求,預(yù)計(jì)今后有條件的污水處理廠中將會(huì)采用紫外線消毒,并成為取代傳統(tǒng)化學(xué)消毒方法的主流技術(shù),因此紫外技術(shù)在水處理領(lǐng)域存在著巨大需求。
趕超水平,替代進(jìn)口 紫外線消毒法應(yīng)用于美國(guó)(1970年美國(guó)完成了個(gè)污水紫外線消毒的示范工程),現(xiàn)已在美國(guó)和加拿大普遍應(yīng)用。紫外技術(shù)經(jīng)過(guò)30多年的發(fā)展,已經(jīng)成為成熟可靠高效環(huán)保的消毒技術(shù),在國(guó)外許多領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用。紫外線消毒技術(shù)是國(guó)際上90年代末興起的一代消毒技術(shù)。在水處理領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用,它集光學(xué)、微生物學(xué)、電子、流體力學(xué)、空氣動(dòng)力學(xué)為一體,具有高效率、廣譜性、低成本、長(zhǎng)壽命、大水量和無(wú)二次污染的特點(diǎn),是的21世紀(jì)的主流消毒技術(shù). 殺菌消毒是紫外線技術(shù)在水和廢水領(lǐng)域中的主要功用。在我國(guó)許多工業(yè)都非常需要將紫外技術(shù)應(yīng)用到水處理系統(tǒng)中,如食品和飲料業(yè)、制藥業(yè)、化妝品業(yè)、保健品業(yè)、制造業(yè)、產(chǎn)業(yè)等等。目前我國(guó)的應(yīng)用推廣與國(guó)外相比有很大的差距,少數(shù)工程的應(yīng)用其核心技術(shù)與核心部件都依賴進(jìn)口,自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的科研成果因缺乏足夠的研發(fā)投入和政策支持而得不到快速發(fā)展,也影響了現(xiàn)有成果的轉(zhuǎn)化。面對(duì)我國(guó)當(dāng)前環(huán)保形勢(shì)帶來(lái)的巨大需求,國(guó)外同行大有搶灘中國(guó)市場(chǎng)之勢(shì),作為勵(lì)志在紫外技術(shù)作出貢獻(xiàn)的科技型企業(yè),為了早日替代進(jìn)口,急需加大加快對(duì)紫外技術(shù)在水污染治理上的研發(fā)投入力度。面對(duì)我國(guó)水污染的嚴(yán)峻形勢(shì)和新水法的即將實(shí)施,本課題的確立恰是符合當(dāng)前形勢(shì)的需求.
紫外核心技術(shù)創(chuàng)新,發(fā)展民族工業(yè),參與國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)。
(1) 國(guó)內(nèi)紫外水處理行業(yè)相對(duì)落后。大多處于簡(jiǎn)單集成狀態(tài)。最終性能受到紫外光源及電源水平的制約,技術(shù)上難以有所突破。通過(guò)對(duì)核心技術(shù)特別是核心部件的技術(shù)創(chuàng)新,使適用專業(yè)水處理的新型、高效、高性能光源及電源成功開(kāi)發(fā)將帶動(dòng)國(guó)內(nèi)該領(lǐng)域的快速發(fā)展。最后并成為解決水污染治理的突破口;因此立項(xiàng)也是技術(shù)發(fā)展和行業(yè)走向的需要。
(2)引進(jìn)新型納米材料以及新石英材料(光源的關(guān)鍵材料)的改性工藝??墒宫F(xiàn)有光源壽命獲得較大提高。降低運(yùn)行與維護(hù)成本并有利于未來(lái)的該產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)產(chǎn)品的普及形成戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)和民族工業(yè)的振興。
主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn):
(1)目前國(guó)內(nèi)紫外行業(yè),都在產(chǎn)業(yè)鏈的某一環(huán)節(jié)孤立運(yùn)作,限制了技術(shù)的發(fā)展。因這一領(lǐng)域?qū)I(yè)、行業(yè)跨度很大,彼此不了解。單一技術(shù)領(lǐng)域開(kāi)發(fā)很難組成具有一定水平的應(yīng)用系統(tǒng),以及關(guān)鍵部件特種紫外光源及電源的研發(fā)很難滿足系統(tǒng)的要求。反過(guò)來(lái)從事應(yīng)用系統(tǒng)的企業(yè)不了解前者技術(shù),很難提出確切的要求并與之匹配;而且光源電源又是與光源行業(yè)不同的另一領(lǐng)域。三家協(xié)調(diào)更為復(fù)雜。而且系統(tǒng)企業(yè)現(xiàn)有體制很難保證光源與電源的成果為系統(tǒng)企業(yè)獨(dú)享,知識(shí)產(chǎn)權(quán)也不能得到有效保護(hù)。紫外技術(shù)的核心內(nèi)容:光源、電源、應(yīng)用系統(tǒng)。既是三個(gè)不同的行業(yè);之間又有著非常密切的匹配關(guān)系,只有“三合一"(或N合一)的體制由一家企業(yè)完成全部產(chǎn)業(yè)鏈,才能做到產(chǎn)業(yè)鏈中各關(guān)鍵環(huán)節(jié)的匹配,才能克服各環(huán)節(jié)協(xié)調(diào)中的突出矛盾,使紫外技術(shù)創(chuàng)新進(jìn)而得到快速發(fā)展。國(guó)外同行的大型企業(yè)成功的經(jīng)驗(yàn)已證明了這一點(diǎn)。為盡快趕上并超過(guò)國(guó)水平,就要做產(chǎn)業(yè)鏈,就要體制創(chuàng)新。只有體制創(chuàng)新;技術(shù)創(chuàng)新才有組織保證。九年的體制創(chuàng)新實(shí)踐我們感悟到“三合一"的產(chǎn)業(yè)鏈科研體制是支持紫外技術(shù)創(chuàng)新的正確之舉。
(2)技術(shù)創(chuàng)新
* 光源創(chuàng)新: 研發(fā)新光源(脈沖光源、無(wú)極光源、大功率紫外光源及適用于水處理的特種光源)
* 電源創(chuàng)新: 研制配套的光源電源并實(shí)現(xiàn)與光源及系統(tǒng)的匹配。
(3)系統(tǒng)創(chuàng)新:
1) 系統(tǒng)設(shè)計(jì)中,產(chǎn)業(yè)鏈中的三個(gè)部分實(shí)現(xiàn)匹配;并保持同步
2)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中,追求較好的殺菌、消毒效果,堅(jiān)持紫外核心技術(shù)與其他適用技術(shù)的復(fù)合。
3)利用已有的研發(fā)成果(自主研發(fā)的各種傳感器、專用電路、檢測(cè)系統(tǒng)等)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的智能化。