臭氧在二次加壓供水中應(yīng)用
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zysb000 發(fā)布時(shí)間：2011-03-30 09:29:14
一、概述
我國(guó)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(jìn)入住宅小區(qū)的儲(chǔ)水池，通過(guò)二次加壓泵站為居民供水。然而由于市政管網(wǎng)陳舊，儲(chǔ)水池中水停留時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，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(xì)菌超標(biāo)。隨著人們生活水平的提高，人們對(duì)生活質(zhì)量日益關(guān)心，根據(jù)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和飲用水污染現(xiàn)狀，在常規(guī)處理基礎(chǔ)上進(jìn)行消毒處理，以去除水中超標(biāo)雜質(zhì)和有機(jī)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(duì)生活質(zhì)量日益關(guān)心，健康意識(shí)的增強(qiáng)。二次加壓供水成為供水的一個(gè)新課題，傳統(tǒng)的工藝不能滿足居民對(duì)水質(zhì)的要求，有必要進(jìn)行深度處理進(jìn)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(gè)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(huì)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(dá)到上述的效果，還能去除水中的有機(jī)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(guó)的自來(lái)水水質(zhì)，由于環(huán)境污染和自來(lái)水管網(wǎng)陳舊不宜作為直接飲用水。
二、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(chǔ)水池、泵房?jī)刹糠帧?br />
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(chǔ)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(jìn)行改造，有兩種情況，一種情況是，由于原有進(jìn)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(jī)物和細(xì)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(guò)濾和臭氧消毒，直接進(jìn)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(guò)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(jì)水量
二次加壓供水儲(chǔ)水池水量按最大日用水量的30~40%計(jì)算，管道直飲水是新興事物，國(guó)家有關(guān)部門(mén)對(duì)居民的飲用水定額并沒(méi)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(duì)集中的特點(diǎn)，確定最高日變化系數(shù)為Kd=1.2，日最高時(shí)變化系數(shù)為Kh=1.8。
2.工藝特點(diǎn)
迅速殺滅水中的細(xì)菌，并且滅菌范圍更廣，可以殺死水中的細(xì)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(biāo)的鐵、錳和硬度，使有機(jī)物在臭氧和活性炭作用下去除，消除水中異味，同時(shí)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(jī)氯化物及紫外線無(wú)持續(xù)滅菌能力的缺點(diǎn)。工藝設(shè)計(jì)主要目的是去除水中殘留的有機(jī)污染物，增加水中的溶解氧，進(jìn)一步改善水的口感。
3.系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)
工藝先進(jìn)，采用臭氧+活性碳結(jié)合技術(shù)；運(yùn)行維護(hù)十分方便；水質(zhì)明顯提高。
三、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?dú)馑旌涎b置、相應(yīng)的水泵。并不需要再增加配電設(shè)施，運(yùn)行維護(hù)十分方便。
四、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(gè)單元，每單元共計(jì)12戶，按每戶3人計(jì)。則該小區(qū)泵站各工藝環(huán)節(jié)參數(shù)為：
1.儲(chǔ)水池容積：
用水定額按每人200L/d計(jì)，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(chǔ)水池容積按最大日供水量的30%計(jì)算：
V=0.3×Q=0.3×829=248.7 m3
2.最大時(shí)用水量：
時(shí)變化系數(shù)為1.8，最大時(shí)供水量：Q1=1.8×Q/24=1.8×829/24=62.2 m3
3.活性炭過(guò)濾：
采用 1400×3050的罐體4個(gè)，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(shí)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(jì)，則最大時(shí)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(shí)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
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