臭氧消毒技術(shù)在二次加壓給水系統(tǒng)的應(yīng)用
我國大部分城市由于市政管網(wǎng)陳舊,供水方式采用低壓供水,水廠出廠水壓滿足市政管網(wǎng),然后進入住宅小區(qū)的儲水池,通過二次加壓泵站為居民供水。然而由于市政管網(wǎng)陳舊,儲水池中水停留時間過長,導(dǎo)致水中余氯量不足,在供水管網(wǎng)末端經(jīng)常出現(xiàn)鐵、錳或細菌超標。隨著人們生活水平的提高,人們對生活質(zhì)量日益關(guān)心,根據(jù)我國經(jīng)濟發(fā)展和飲用水污染現(xiàn)狀,在常規(guī)處理基礎(chǔ)上進行消毒處理,以去除水中超標雜質(zhì)和有機物滿足城鎮(zhèn)居民在飲用優(yōu)質(zhì)水的需要。
隨著人們生活水平的提高,人們對生活質(zhì)量日益關(guān)心,健康意識的增強。二次加壓供水成為供水的一個新課題,傳統(tǒng)的工藝不能滿足居民對水質(zhì)的要求,有必要進行深度處理進行凈化和消毒,改善和提高水質(zhì)。然而,消毒方法選擇是一個關(guān)鍵,既要求有很好的殺菌、除色、除味效果,又能去除水中有害的離子,不會產(chǎn)生副產(chǎn)物。臭氧成為最適合二次加壓的消毒劑,它不僅能達到上述的效果,還能去除水中的有機氯化物(包括致癌物質(zhì))、改善水的口味,并且能與活性炭聯(lián)合使用去除鐵、錳、COD、余氯等污染物。而我國的自來水水質(zhì),由于環(huán)境污染和自來水管網(wǎng)陳舊不宜作為直接飲用水。
系統(tǒng)工藝
傳統(tǒng)的二次加壓供水系統(tǒng)一般設(shè)在住宅小區(qū)內(nèi),設(shè)施包括儲水池、泵房兩部分。
供水的主要方式為水泵和高位水箱聯(lián)合供水、氣壓罐供水及變頻供水三種方式,現(xiàn)在主要的方式為變頻給水。儲水池通常有兩種方式,即地下式和半地下式。泵房一般由四部分組成:泵室、控制室、休息室、衛(wèi)生間。
用臭氧消毒可根據(jù)原有泵房及管網(wǎng)狀況進行改造,有兩種情況,一種情況是,由于原有進戶管路為枝狀管路,且管材為普通鍍鋅管,該工藝宜采用臭氧消毒與活性炭吸附聯(lián)合去除有機物和細菌,還需設(shè)投加余氯裝置以保證持續(xù)殺菌能力,避免再次污染。
在采用循環(huán)管路或管材采用優(yōu)質(zhì)鋼管、PVC、鋁塑管情況下,可以采用活性炭過濾和臭氧消毒,直接進入管網(wǎng)。
根據(jù)原有泵房情況,確定設(shè)備的合理安裝,氣水混合裝置和活性炭過濾罐宜設(shè)在泵室內(nèi),臭氧發(fā)生器最好安裝在控制室內(nèi),以便于操作管理,也可以設(shè)在泵室內(nèi)。
1.設(shè)計水量
二次加壓供水儲水池水量按最大日用水量的30~40%計算,管道直飲水是新興事物,國家有關(guān)部門對居民的飲用水定額并沒有明確的規(guī)定。根據(jù)有關(guān)資料,確定本地區(qū)居民用水定額為: q=180L/人•d。并根據(jù)直飲水的用水相對集中的特點,確定最高日變化系數(shù)為Kd=1.2,日最高時變化系數(shù)為Kh=1.8。
2.工藝特點
迅速殺滅水中的細菌,并且滅菌范圍更廣,可以殺死水中的細菌、病毒、芽孢等各種微生物。水質(zhì)有更好的凈化功能,可以去除水中超標的鐵、錳和硬度,使有機物在臭氧和活性炭作用下去除,消除水中異味,同時水中含氧量增加,使水更加清澈透明。有殘留物,臭氧消毒后分解為氧氣,克服了氯消毒的馀氯氣味和產(chǎn)生有機氯化物及紫外線無持續(xù)滅菌能力的缺點。工藝設(shè)計主要目的是去除水中殘留的有機污染物,增加水中的溶解氧,進一步改善水的口感。
3.系統(tǒng)優(yōu)勢
工藝先進,采用臭氧+活性碳結(jié)合技術(shù);運行維護十分方便;水質(zhì)明顯提高。
主要設(shè)備
在原有的設(shè)備基礎(chǔ)上,主要設(shè)備增加了臭氧發(fā)生器、反應(yīng)罐和活性炭罐,還需要氣水混合裝置、相應(yīng)的水泵。并不需要再增加配電設(shè)施,運行維護十分方便。
系統(tǒng)工藝參數(shù)
一住宅小區(qū)共有16棟住宅樓,均為6層,每棟樓6個單元,每單元共計12戶,按每戶3人計。則該小區(qū)泵站各工藝環(huán)節(jié)參數(shù)為:
1.儲水池容積:
用水定額按每人200L/d計,日變化系數(shù)為1.2。則最大日供水量為:
Q=1.2×n×q=1.2×3456×0.2=829 m3/h
n=16×6×12×3=3456
儲水池容積按最大日供水量的30%計算:
V=0.3×Q=0.3×829=248.7 m3
2.最大時用水量:
時變化系數(shù)為1.8,最大時供水量:Q1=1.8×Q/24=1.8×829/24=62.2 m3
3.活性炭過濾:
采用 1400×3050的罐體4個,濾料選活性炭濾料,填裝厚度為1.5m。則每罐流量Q2=62.2/4=15.6 m3/h
接觸時間:T=V/ Q2=60×0.72×3.14×1.5/15.6=8.8 min
濾 速:v= Q2/S=15.6/(0.72×3.14)=10.1 m/h
4.臭氧發(fā)生器:
按每噸水投加1.5~2mg/L設(shè)計,則最大時需臭氧量為:
62.2×2=124.4 g/h
故選用規(guī)格為100 g/h的臭氧發(fā)生器。
5.反應(yīng)罐:
選用 1400×3050的罐體。由射流泵和文丘里管及反應(yīng)罐構(gòu)成了臭氧混氣單元。
停留時間:T=V/ Q2=60×0.72×3.14×2/15.6=11.8 min
空罐流速:v= Q2/S=15.6(0.72×3.14)=10.1 m/h
6.尾氣凈化器:
選用標準尾氣凈化器。
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