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臭氧在二次加压给水中的应用
| 一、概述 |
我国大部分城市由於市政管网陈旧，供水方式采用低压供水，水厂出厂水压满足市政管网，然後进入住宅小区的储水池，通过二次加压泵站为居民供水。然而由於市政管网陈旧，储水池中水停留时间过长，导致水中馀氯 量不足，在供水管网末端经常出现铁、锰或细菌超标。随着人们生活水平的提高，人们对生活质量日益关心，根 据我国经济发展和饮用水污染现状，在常规处理基础上进行消毒处理，以去除水中超标杂质和有机物，满足城镇 居民在饮用优质水的需要。 随着人们生活水平的提高，人们对生活质量日益关心，健康意识的增强。二次加压供水成为供水的一个新课 题，传统的工艺不能满足居民对水质的要求，有必要进行深度处理进行净化和消毒，改善和提高水质。然而，消 毒方法选择是一个关键，既要求有很好的杀菌、除色、除味效果，又能去除水中有害的离子，不会产生副产物。 臭氧成为最适合二次加压的消毒剂，它不仅能达到上述的效果，还能去除水中的有机氯化物（包括致癌物质）、 改善水的口味，并且能与活性炭联合使用去除铁、锰、COD、馀氯等污染物。 而我国的自来水水质，由於环境污 染和自来水管网陈旧,不宜作为直接饮用水。 |
二、系统工艺 传统的二次加压供水系统一般设在住宅小区内，设施包括储水池、泵房两部分。供水 的主要方式为水泵和高位水箱联合供水、气压罐供水及变频供水三种方式，现在主要的方式为变频给水。储水池通常有两种方式，即地下式和半地下式。泵房一般由四部分组成：泵室、控制室、休息室、卫生间 用臭氧消毒可根据原有泵房及管网状况进行改造，有两种情况，一种情况是，由於原有进户管路为枝状管路 ，且管材为普通镀锌管，该工艺宜采用臭氧消毒与活性炭吸附联合去除有机物和细菌，还需设投加馀氯装置以保 证持续杀菌能力，避免再次污染，工艺流程见图三。在采用循环管路或管材采用优质钢管、PVC、铝塑管情况下， 可以采用活性炭过滤和臭氧消毒，直接进入管网，工艺流程见图四。根据原有泵房情况，确定设备的合理安装， 气水混合装置和活性炭过滤罐宜设在泵室内，臭氧发生器最好安装在控制室内，以便於操作管理，也可以设在泵 室内。 |
| 尾气处理器 |
| 图一 ↑ |
| 储水池 → 反应罐 → 活性炭吸附罐 → 调速泵 |
| ↑ ↑ |
| 臭氧发生器 加氯机 |
| 尾气处理器 |
| 图二 ↑ |
| 储水池→ 活性炭过滤罐 → 反应罐→ 调速泵 |
| ↑ |
| 臭氧发生器 |
| 1.设计水量： 二次加压供水储水池水量按最大日用水量的30~40%计算，管道直饮水是新兴事物，国家有关部门对居民的饮 用水定额并没有明确的规定。根据有关资料，确定本地区居民用水定额为： q=180L/人·d。并根据直饮水的用水 相对集中的特点，确定最高日变化系数为Kd=1.2，日最高时变化系数为Kh=1.8 2.工艺特点 迅速杀灭水中的细菌，并且灭菌范围更广，可以杀死水中的细菌、病毒、芽孢等各种微生物。 水质有更好的净化功能 ，可以去除水中超标的铁、锰和硬度，使有机物在臭氧和活性炭作用下去除，消除水 中异味，同时水中含氧量增加，使水更加清澈透明。 有残留物，臭氧消毒後分解为氧气，克服了氯消毒的馀氯气味和产生有机氯化物及紫外线无持续灭菌能力的 缺点。 工艺设计主要目的是去除水中残留的有机污染物，增加水中的溶解氧，进一步改善水的口感。3.系统优势 工艺先进，采用臭氧+活性碳 结合技术.运行维护十分方便。 水质明显提高。 三、主要设备 在原有的设备基础上，主要设备增加了臭氧发生器、反应罐和活性炭罐，还需要气水混合装置、相应的水泵 。并不需要再增加配电设施，运行维护十分方便。 四、系统工艺叁数 一住宅小区共有16栋住宅楼，均为6层，每栋楼6个单元，每单元共计12户,按每户3人计。工艺系统如图四，则该小区泵站各工艺环节叁数为： |
| 1.储水池容积： |
| 用水定额按每人200L/d计，日变化系数为1.2。则最大日供水量为： |
| Q=1.2×n×q=1.2×3456×0.2=829m3/h |
| n=16×6×12×3=3456 |
| 储水池容积按最大日供水量的30%计算： |
| V=0.3×Q=0.3×829=248.7m3 |
| 2.最大时用水量： |
| 时变化系数为1.8，最大时供水量：Q1=1.8×Q/24=1.8×829/24=62.2m3 |
| 3.活性炭过滤： |
| 采用 1400×3050的罐体4个，滤料选用化工厂生产的活性炭滤料，填装厚度为1.5m。则每罐流量 |
| Q2=62.2/4=15.6m3/h |
| 接触时间：T=V/ Q2=60×0.7 2×3.14×1.5/15.6=8.8min |
| 滤 速：v= Q2/S=15.6/(0.72×3.14)=10.1m/h |
| 4.臭氧发生器： |
| 按每吨水投加1.5~2mg/L设计，则最大时需臭氧量为： |
| 62.2×2=124.4g/h |
| 故选用规格为100g/h的臭氧发生器。 |
| 5.反应罐： |
| 选用 1400×3050的罐体。由射流泵和文丘里管及反应罐构成了臭氧混气单元。 |
| 停留时间：T=V/ Q2=60×0.72×3.14×2/15.6=11.8min |
| 空罐流速：v= Q2/S=15.6(0.72×3.14)=10.1m/h |
| 6．尾气净化器 |
| 选用我单位生产的尾气净化器。 |
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