刘文君副教授谈紫外消毒技术[五篇模版]

第一篇：刘文君副教授谈紫外消毒技术

刘文君副教授谈紫外消毒技术

来源：中国水网()

世界范围内第一家采用紫外消毒工艺处理饮用水的是法国马赛的一家自来水厂，时间是1910年。之后，在供水行业以及污水行业紫外的应用一直没有什么大的进展。长期以来在中国乃至世界范围内，液氯一直占据着大部分的消毒市场。相对而言欧洲采用紫外消毒的比重略高于其他国家及地区。自90年代开始，紫外线消毒技术得到了迅速的发展。爆发于2003年的“非典”以及2002年最新的《城镇污水处理厂污染物排放标准》的颁布，使得紫外消毒在污水领域开始有了进展。中国建设部于2005年11月通过《城市给排水紫外线消毒设备》标准，该标准的颁布规范了紫外消毒设备，为将来打开紫外消毒市场奠定了基础，新的水质标准即将出台，新标准出台能否促进促进紫外消毒设备在自来水厂的应用？紫外消毒本身是否还有一些亟待解决的问题，紫外消毒设备本身质量如何？带着这样的疑问，中国水网采访了紫外领域的专家——清华大学环境系紫外消毒中心主任刘文君副教授。

紫外的优缺点及经济性

紫外开始的历史很早，而60年代由于紫外灯管本身的技术（规模小、寿命短、穿透率低）限制了紫外线的发展。90年代后紫外才开始在污水领域得到应用，紫外线现在在自来水领域也有很多大规模的应用，如规模为820万m3／d的纽约自来水公司，因为水源水质非常好，只简单经过沉淀、消毒后就向用户供水了。93年美国城市隐孢子虫爆发，因为没有过滤工艺，纽约自来水公司经过经济对比，选择了紫外消毒来应对隐孢子虫。

除了纽约，华盛顿特区还有一个规模为100万m3／d的水厂采用了紫外消毒。大庆的东风水厂是我国国内第一家应用紫外线消毒技术的自来水厂。

当问及几种消毒方式的经济性时，刘老师说在几种常见消毒方式中，氯气和紫外比较经济，传统的氯消毒的成本一般是0.5～1分钱/吨水，而紫外的成本也就１分钱/吨水，有一定的可比性。以他们在广州东莞的实际实验数据，按照东莞的电价，采用紫外大肠杆菌和细菌的去除效果可以达到５log～6 log，即99.999%～99.9999%，电方面的成本是1.3分/吨水。随着紫外灯管的寿命的延长，成本基本不再是困扰紫外消毒的问题了。

刘老师谈到，紫外得到发展的诱因主要体现在以下三方面：

一、两虫（隐孢子虫、贾第虫）的问题。国外一般采用生饮水，水中隐孢子虫的发现成为紫外应用的主要原因（紫外可以杀死隐孢子虫）。尽管中国的饮水习惯保护了大众的健康，但提高供水水质提供直饮水将是一个趋势，中国目前新的水质标准已将隐孢子虫和甲滴虫列入。

二、消毒副产物的问题。中国目前各水源都受到不同程度的污染，消毒副产物是个比较普遍存在的问题，对人体的危害比较大，如三卤甲烷、卤乙酸等是致癌物。卤乙酸由于沸点比较高在烧开后可能会浓缩。臭氧有溴酸盐的产生，今年1月4日美国新的消毒副产物法公布，对卤乙酸、三卤甲烷、溴酸盐、亚氯酸盐等指标的目标值和现在值做了修订，三卤甲烷是80μg/l，卤乙酸是60μg/l，溴酸盐是10μg/l，亚氯酸盐是1.0mg/l，包括臭氧消毒或氧化的溴酸盐等副产物在将来不能检出。而事实上水中实际存在的消毒副产物比标准中规定的副产物要多很多。

三、从安全上讲，液氯有一定风险，在运输、使用过程中都有泄漏的风险。刘老师笑谈到恐怖活动最好利用的工具是液氯。一个液氯罐可以造成几万人的伤亡。

从这三方面讲，紫外不需要投加化学试剂，消毒效果也不错，有一定的优势。但是任何一种消毒技术都有利弊，紫外消毒同样有一定的缺点：

一、管网的持续消毒效果。中国的水质标准中规定管网必须维持持续的消毒效果，这是大家比较关心的问题。刘老师讲到可以采取以下几种措施解决：一是用氯胺补充；氯胺的持续性比较长，消毒副产物链很小，但是消毒效果比氯和紫外线差。国内常用的是用氯+氯胺。二是在欧洲一些水质较好的地方不加余氯。他们认

为加氯后会产生很多副产物。如AOC指标低于10～20μg/l时，则不需要加氯；当AOC指标在50～100μg/l时，才加氯。刘老师的课题组针对这方面做了大量研究工作。研究发现，尽管有足够的余氯，仍然能检测出大量的微生物。不过就中国目前的现状而言（水质的生物稳定性很差，城市的管网很大，管网系统老化和管理不严格），不加氯不太现实，但将来在一些管网较短的小地方可以实现。

二、复活的问题。当就大家普遍关心的采取紫外消毒细菌是否会复活的问题问刘老师时，他说紫外消毒的原理只是多聚化，破坏遗传能力让DNA不能复制，在一定的光照的条件下也会发生解聚，而管网的水基本在封闭的状态，复活的问题不用那么担心。他还谈到即使是加氯也可能由于微生物的自我修复功能而复活。因此关键的问题是将有机物降低。

三、紫外与氯消毒的趋势相反。氯消毒的优先性依次是病毒>细菌>原虫，而紫外则正好相反：原虫>细菌>病毒。即紫外对病毒的去除效果最差。尤其是腺病毒和轮状病毒：当200mJ/cm2 时，才只有4 log的腺病毒的去除。全世界饮用水的紫外线消毒标准的剂量只有40mJ/cm2。因此最理想的办法是氯消毒与紫外相结合，这样也符合水质安全保障中的多级屏障的概念。

紫外在应用上也有很多限制因素，如怎样保证剂量合适、怎样保证系统的稳定性、怎样保证正确的清洗都是一些关键的因素。这些研究国内相对做得较少。刘老师他们正在做这方面的工作，希望用数据为大家提供一些实际的经验。

至于究竟采用什么工艺，讲到水厂设计原则时，刘老师用了三句话简而概之： “水质安全优先；工艺单元互补；经济成本合理。”

紫外的第三方验证

刘老师一直希望清华大学的紫外研究中心能成为中国的紫外消毒设备第三方验证中心。他说理论上紫外线反应器的计量都是不可靠的，必须采用生物验证实验计量反应关系。紫外线是比较新的技术，在短短的5年时间内就用于饮用水行业。作为相对保守的饮用水行业，这是以前从未有过的，而由于微生物的实验又比较专业，目前没有一个专门的权威机构来检测。这就需要独立的第三方验证。饮用水关系到人类的健康，紫外消毒的剂量不象余氯那样可以实时检测，因此必须保证系统的稳定性、设计的合理性来减少风险。而由于知识的缺陷。有些公司由于设计不合理达不到要求，给双方带来损失，因此必须有专门的有这个资质的机构来进行验证，减少风险。从未来讲，需要国家级的机构来承担这个工作，但是目前在中国只有一些研究机构具备这个能力。

因此，在美国环保署的标准中和国内的紫外标准中明确规定有第三方验证。第三方验证的需求也是非常大的。目前美国有2家第三方验证中心，Hydroqual机构是其中之一，规模是20万m3/d。

关于《城镇给水和污水紫外线消毒设备》标准

中国建设部于2005年11月通过《城市给排水紫外线消毒设备》标准，该标准的颁布一度引起了一些争议，该标准是由一家生产和销售紫外消毒设备的公司参与制定的，很多人认为不应该只是由一家公司来制定，其中的很多地方会出于该公司的利益而有失公允。

实际上，当时该标准的制定有一定的历史原因。在标准发布后，06年的2月份，建设部曾组织专家讨论过该问题，最后达成一致意见。专家们认为标准的主体是好的，最关键的四个剂量很合适，只有个别术语是否严格有待斟酌，这就需要在以后的修订版中进一步完善。此外，一个标准最重要的评价是是否有利于保护行业的健康发展，该标准90%以上是合适的，其对推动行业发展起了很大的积极作用。

据闻，环保总局也正在制定关于污废水紫外线光氧化消毒的一个标准，至于两个标准是否会有冲突还不得而知。在中国没有一个机构来统一制定标准，这就需要协调。

刘老师提到，国外做标准时，会提出限值、目标值以及采用的方法。而国内的标准则只有限值，在制定

标准时是否有依据，是否符合国情都是我们应该考虑的，国外制定标准的方式无疑会给我们很好的参考。此外，刘老师补充讲了讲紫外线高级氧化的效果。紫外线与过氧化氢或是臭氧联合的效果非常好，他们从荷兰PWN水厂处理饮用水中微量农药的工程实例考察回来，其采用紫外线+过氧化氢处理效果非常好。2005年年底发生在哈尔滨的松花江水污染事件，最终通过投加活性炭得以解决，但是活性炭只是将污染物从水相转移到固相，并没有根本去除硝基苯，还必须进一步对活性炭进行适当处理，实验室研究表明，紫外线为基础的高级氧化技术对硝基苯有十分好的分解效果，因此从长期效果看，紫外线＋过氧化氢无疑是一种可以考虑的技术。

刘老师最后说，在中国紫外线的使用仍然缺少经验，有很多的问题需要解决，目前他所在的紫外消毒中心正在进行深入的研究，不久的将来紫外会有比较好的应用，其前景是光明的。

第二篇：紫外消毒技术在竹园第一污水处理厂中的应用

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紫外消毒技术在竹园第一污水处理厂中的应用

作者：蔡文雄

来源：《科技创新导报》2012年第02期

第三篇：从《记念刘和珍君》教学谈课堂主问题设计[最终版]

从《记念刘和珍君》教学谈课堂主问题设计

“主问题”是语文课堂教学中可以引导学生整体性阅读的最重要、最基本的问题，即课文研读中能“牵一发而动全身”的重要问题，对课文内容和教学过程都有着内在的牵引力，每一个问题都能架构起课堂上一个教学活动的“板块”。下面笔者以《记念刘和珍君》教学为例，谈谈阅读教学过程中有关“主问题”的创新设计。

一、聚焦性――弱水三千，只取一瓢

其一，教师要及时对所读的材料加以区分、抉择、取舍、整合，从学生的兴趣点和需求点出发，根据学生的实际认知水平，通过对课文内容和教学过程有着内在牵引力的“主问题”进行教学设计，从而获得最有价值的信息。《记念刘和珍君》作为鲁迅散文的经典名篇，无论是从语言还是情感内容的角度设计问题都有一定难度，加上特殊的时代背景，学生理解起来有障碍。如果问题设计过高过难，课堂教学是无法推进的。所以笔者在教学时选择了学生感兴趣的刘和珍这一形象作为切入点，围绕主要人物设计“主问题”。选择这个切入点，符合学生的认知特点。

其二，心中有文（文本）。课堂对话也好，精彩的生成也罢，都是基于文本的，都是基于阅读的，都是基于语文的。如此，在课堂教学活动中才可能有智慧的对话和精彩的生成。《记念刘和珍君》是一篇至情文章。汹涌澎湃的感情与冷峻凝重的思考交汇，情感上有一种巨大的力量之美，造就了文章独特的风采和魅力，鲜明地表达了对生死选择的态度，对人生价值的思考。倘若放手不管，美其名曰“自主学习”，结果一篇文章学完，许多地方没有读懂，深入宝山，空手而归。而字字疏解，句句落实，自以为很扎实，其实是“满堂灌”。

笔者本着“大处着眼，小处入手”，即由“细部”入手，进而探讨文本中核心问题。在《记念刘和珍君》教学中，设计了如下三个主问题：①在鲁迅笔下，刘和珍是一位什么样的青年？请结合文中的相关语句说一说。②刘和珍是怎么遇害的？请筛选文中语句予以再现。③面对刘和珍们的遇害，作者表达了怎样的情感？请再次品味文中看似矛盾的语言。

通过寻找相关语句，学生发现，刘和珍性格温和，热爱文学，追求进步，关心母校。她越是柔弱，越体现出反动军阀的凶残，她的牺牲越能激发学生心中的悲愤。这样设计，避免了对人物形象的过度拔高，符合对文本的正确解读，又避免了知识点细碎、杂乱的“沙化”现象，具有聚焦性的特点。

二、辐射性――看似“无意”却“有意”

教师在设计主问题时，要考虑到主问题的辐射性。教师是主问题的主要设计者，应根据教学让学生立足于课文进行筛选、诵读、提问、质疑，然后对问题进行分门别类、择优汰劣，将学生提问的焦点引领到教学重点上。问题从学生中来，教学时就有很强的针对性，能形成开放而有活力的语文课堂。

就拿《记念刘和珍君》这一课的教学来说，围绕“刘和珍是怎样一个人？”“她是怎样遇害的？”面对刘的遇害作者表达了怎样的情感？这三个主问题带出文章第四部分作者惊闻噩耗后的反应，引导学生抓住文中重要的虚词，初步体会作者的情感。笔者是这样设问的：

师：刘和珍就是一个笑眯眯的20岁出头的女大学生。就是这样一个始终微笑的和蔼的小姑娘却遭到凶残的杀害。噩耗传来，鲁迅相信这个事实吗？

生（齐答）：不信。

师：从哪里看出来的？

生：第四部分第一段。

师：请同学们大声朗读第四部分第1段。（生齐读）

师：同学们读得很流畅。请大家注意一下，这一段在语言上有什么特点？

生：这一段用了很多虚词，如居然、但、竟至于、然而、竟、况且、更何至于。“居然”表明很惊诧，“竟”表示大大超出意料。

师：这些虚词一气贯下，一转再转，鲁迅的愤激之情变得越发强烈，简直怒不可遏。

教师这样不经意的一问，自然而不生硬，同时还增加了课堂的容量。从学生的朗读声中，可以看到大家初步体会到作者出离愤怒的悲愤情感。巧妙的“主问题”规定着课堂的总体思路，辐射出来的小问题看似可有可无，实际上是对“主问题”的必要补充，能帮助学生更好地理解“主问题”。

三、渐进性――环环相扣的追问

“主问题”难度呈梯度增加，学生每做对一步都为解答下一步打下了基础，每做对一步都会获得成功的喜悦，从而激发起钻研和探索新知识的欲望，同时也教给学生一种解决复杂问题的思考方法。

在《记念刘和珍君》课堂教学中，引导学生通过阅读圈点文章，真正走进文本。例如，“始终微笑着”在文中反复出现，含义有何不同？学生结合具体语境发现：刘和珍就是一个二十出头的始终微笑的和蔼的乐观的女学生。这样一位青年却被杀害，死讯传来，任谁也不会相信，何况是热爱进步青年的作者。不仅被杀，还被污蔑为“暴徒”，究竟谁是暴徒？自然过渡到第二个问题：“刘和珍是怎么遇害的？”墨写的谎言终究遮盖不了血写的事实！刘和珍的可爱，反动军阀的凶残无耻激起了学生心中的义愤，这从大家的朗诵声中可以听出来。进而过渡到第三个问题：“面对刘和珍们的遇害，作者表达了怎样的情感？”并请学生用自己的声音告诉大家他体会到的感情。

虽然看起来第一个“主问题”“刘和珍是一位什么样的青年”很简单，但对“深入”解读文本很关键，它在文本解读基础上“浅出”。我们只有聚焦“微笑”这个词语，才能解读后文“虐杀”的深层含义。第二个“主问题”“刘和珍是怎么遇害的”看起来也很简单，但这个问题是在对文章深入理解基础上引导学生深入品味，这里的品味不是支离破碎，就语言品味而品味语言。第三个“主问题”设计则使学生进一步体味到“鲁迅的语言，往往使人在寥寥数语中，体察到他的政治立场，他的深刻的对于社会的观察，他的热烈的对于民众的同情”（瞿秋白）。“主问题”设计源于文本且富于层次。

三个主问题之间有一个严密的逻辑关系，前一个问题的预设是为了下一个问题更好地生成，而下一个问题的生成又能为更下面的问题预设服务。这三个“主问题”串联了教学的全过程，并且逐层推进，呈现出阶梯状的三个教学板块，从深度开发教材、从广度联系现实，大大促进了学生思维的灵动，发掘出学生学习语文的最大潜力，提升了学生发展性学习能力。如郁达夫所言：“在鲁迅的刻薄的表皮下，人只见到他的一张冷冰冰的青脸，可是皮下一层，在那里潮涌发酵的，却正是一腔沸血，一股热情。”阅读教学因为主问题的出现和运用而使课堂变得更朴素、更实惠一些。

总之，语文教师在设计主问题的过程中促进了教学思想的转变和教学能力的长进。真正把文本读厚，把教材读薄，更使学生充分体会到语文学习中的求索感、创造感、成就感，达到教学双赢。

作者单位：南京大学附属中学（210036）