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UV 消毒是用紫外线代替氯来杀菌吧。为什么不用药品就能杀菌呢？
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没错，这是一种不用任何化学药品的物理消毒法。UV-C（200～280 nm），特别是低压水银灯的 254 nm，在菌的 DNA 中相邻的胸腺嘧啶之间形成"二聚体（dimers）"，使菌无法分裂。与其说是"死了"不如说是"无法自我复制"。它最大的优势是不像氯那样产生 THM（三卤甲烷）或 AOX 等致癌副产物，欧美从 1990 年代起就以此作为下水处理场的主流消毒法。
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左边把"UVT"改到 30% 时，达成 log 减少急剧下降。UVT 是什么值呢？
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UVT（UV 透射率）是"254 nm 光通过 1 cm 水时剩余多少百分比"的测定值。饮用水 95% 以上，二次处理水 60～75%，未处理污水或工业废水 30～50%。越低说明水中有机物、腐质、铁、SS（悬浮物质）越多，离灯远的水层所受 UV 强度指数衰减。所以 UVT 低的情况下，应该在 UV 前进行前处理（凝聚沉淀、砂过滤）来提高 UVT，这是金律。
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将灯从 LP 切换到 MP，再到 LED，效率会大幅变化。通常用哪种呢？
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应用领域完全不同。LP（低压水银灯）是 254 nm 单色光，电气→UV-C 效率 40% 最高，单个 30～80W，寿命 8000～12000 h，是中小型处理厂的标准。MP（中压水银灯）是 200～300 nm 多色光，单个 1～3 kW 级，效率 10～15%，但因为能减少灯数，所以大型污水处理厂（10 万 m³/天级）常用。UVC LED 是 265～280 nm，效率目前只有 3～8%，但瞬时 ON/OFF、无汞、小型化，Crystal IS、AquiSense、Nikkiso、旭化成等已推出产品，在饮用水即点即用应用中快速普及。
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标的菌选"隐孢子虫"时 k_d=5，这是"弱"的意思吗？
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反过来，k_d 越小的菌"用越少的 UV 线量就能杀掉"。k_d 是 1 log 不活化所需的流量 [mJ/cm²]。隐孢子虫卵囊对氯极其耐受（CT 需要数千 min·mg/L），但对 UV 却极其敏感（5 mJ/cm² 就 3-log），这种非对称性正是 2000 年代 USEPA UVDGM 的逻辑，就是"氯杀不死的隐孢子虫用 UV 来对付"。反之腺病毒最耐 UV，需要 50～186 mJ/cm²，这几乎成为所有污水 UV 设计的限速病原体。
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默认出现的"达成 log 减少"是 18.7，这个数字太大了吧。实机有这么大的余量吗？
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你观察得很敏锐。这个值是"理想活塞流、完全混合、全 UV-C 在反应器中使用"的前提下的最大理论值。实机因为短流（部分水绕过灯近处逃逸）、灯套管污垢（灯套上积累污垢遮光）、灯老化（输出降到 70% 以下）等原因，实效流量通常只有计算值的 30～50%。用来修正的系数就是 EED（等效有效剂量），验证手段就是生物试验（投入实菌进行线量检定）。所以"计算 18 log、生物试验 4 log"这个范围是合理的。设计时在计算值上乘以 3～5 的安全系数是业界惯例。
根据 Bunsen–Roscoe 倒数律，流量[mJ/cm²] = 平均 UV 强度 I[mW/cm²] × 滞留时间 t[s]。本工具将灯总输出乘以 UV-C 效率，除以反应器截面积，再施加 UVT（紫外透射率）衰减修正以求得 I。大肠杆菌 12 mJ/cm² 可实现 4-log 不活化，隐孢子虫 5 mJ/cm² 可实现 3-log，腺病毒需要 50～186 mJ/cm²，是已知最耐 UV 的病原体。
LP（低压水银灯）为 254 nm 单色光，电气→UV-C 效率约 40% 最高，寿命 8000～12000 h，是中小型处理厂的标准。MP（中压水银灯）为 200～300 nm 多色光，单个 1 kW 级，效率 10～15%，但可减少灯数，因此大型污水处理厂常用。UVC LED 为 265～280 nm，目前效率 3～8%，但具有瞬时 ON/OFF、无汞、小型化优点，Crystal IS、AquiSense、Nikkiso、旭化成等已推出产品，在小流量和饮用水即点即用应用中快速普及。
UVT 是水路 1 cm 处的 254 nm 透射率。清洁饮用水大于 95%，二次处理水 60～75%，未处理污水或工业废水 30～50%。UVT 降低时，离灯远的水层所受 UV 强度指数衰减，因此获得相同流量需要的灯输出急剧增加。本工具施加了根据 UVT 的 Beer-Lambert 平均化系数来修正平均强度。实际机器中，悬浮物(SS)遮光、灯套管污垢、无机质吸光（铁、腐质）是 UVT 下降的主要原因。
UVDGM（UV 消毒指南，2006）是饮用水 UV 消毒规范，隐孢子虫 3-log 不活化最低 12 mJ/cm²，贾第虫 3-log 为 11 mJ/cm²，病毒 4-log 为 186 mJ/cm²。污水排放向下各州有不同规定，美国加州 Title 22 为 80～100 mJ/cm²，日本下水道法无明确值，但 50 mJ/cm² 以上被广泛采用。本工具简单判定 40 mJ/cm² 以上且 3-log 以上为"符合"。实机验证需要通过生物试验（bioassay）进行反应器检定。
大型污水处理厂的二次、三次处理排放：东京、大阪、横滨等主要污水处理厂已几乎全部从氯消毒转向 UV 消毒。Trojan UV 和 Wedeco Xylem 的 MP 灯反应器是采用的中心，200000 m³/天级采用 100～400 支 MP 灯多段并联通道型反应器。不产生氯副产物（THM、AOX），对河川、海洋排放的生态影响小，在欧洲 UWWTD、美国 Clean Water Act 框架内成为标准选择。
饮用水净化场（隐孢子虫对策）：USEPA UVDGM 2006 的直接诱因是 1993 年密尔沃基隐孢子虫集团感染事件（40 万人发病，100 人死亡）。隐孢子虫卵囊对氯几乎不能不活化，但对 UV 仅需 5 mJ/cm² 就能 3-log 不活化，美国净水厂因此迅速引入 UV。日本也在东京都水道局的朝霞、三郷、金町等地运用 UVC 消毒。
再生水、工业用水的后处理：新加坡 NEWater 和以色列国内再生水系统在 MBR、RO 后段置入 UV，作为病毒、残留药剂的最终屏障。Eindhoven 4MGD 厂（Aquionics）和 Atlantium 的可变输出中压 UV 被选中，能追随流量变化。半导体制造的超纯水中也需要 UV 进行 TOC 分解和微生物制御。
船舶压舱水处理 (BWMS)：IMO BWMS 条约和 USCG 规制要求外洋船舶排放前对压舱水中的生物进行不活化。Optimarin、Trojan、Wedeco 的 UV-AOP（UV + 氧化剂）已获得 IMO 型式批准众多，过滤 + UV 组合能同时处理动植物浮游生物、细菌。海水 UV 吸收高，一般采用 MP 灯高输出 + 短停留时间的设计。
首先，"计算的流量不等于实效流量"。本工具基于理想活塞流、完全混合、新灯、清洁套管的前提计算最大理论值。实机因为短流（反应器一部分的水流通过 UV 的时间短）、灯套管污垢（灯套积累铁、钙沉积遮光 30%）、灯老化（输出降到定额 70%）等原因，实效流量只有计算值的 30～50%。USEPA UVDGM 为了修正这些因素，通过生物试验实测 RED（还原等效剂量），给每支被检定灯反应器赋予修正系数（EED → RED）。设计时务必在计算流量上乘以 3～5 的安全系数。
其次，"UV 消毒无残留性"这是很重要的特性。氯消毒中残留氯在配水管中继续防止再污染到用户家中，但 UV 一出反应器就失去消毒效果。在污水排放中无妨，但在饮用水中用 UV 时，为防止配水途中再污染，必须在 UV 后段加微量氯、氯胺作为残留消毒。这是全球标准（美国 EPA、WHO、日本水道法都要求配水末端残留氯 0.1 mg/L 以上）。"用 UV 就能完全去掉氯"的说法对客户来说是误导。UV 是"主消毒法"，残留氯是"二次消毒（屏障）"。
第三，"光恢复、暗恢复现象的遗漏"。已知受 UV 损伤的菌具有通过酶修复二聚体的能力，光恢复（光照下 30～80% 复活）和暗恢复（黑暗中随时间 10～30% 复活）会发生。特别是大肠杆菌的某些血清型在数小时内 MPN 可 1～2 log 复活。污水放流地午间强日射下河川下游发现重新增长的典型例。对策包括：将流量设计在基准上再加 0.5～1 log、UV-C 和 UV-B 并用、AOP（UV+H₂O₂）产生拉迪卡尔不可逆损伤等。