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时间:2018-08-27
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1、实例分析——美国臭氧化技术在给水处理中的应用美国臭氧化技术在给水处理中的应用 臭氧在饮用水处理中的应用已经有一百多年的历史。但是由于其技术复杂、成本昂贵,使应用受到限制。本世纪七十年代,由于水污染的加剧和公众健康意识的提高,迫使人们在传统水处理工艺的基础上采用新的手段,保证供水水质符合更加安全的饮用水标准。经过近二十年的研究和实践,以臭氧为主组成的复合应用技术,以其良好的处理效果成为给水深度净化技术的首选。目前,臭氧化技术应用以欧洲大陆最为普遍。法国和瑞士臭氧化工艺的应用有着悠久的历史,臭氧化设备也居世界领先地位;德国全国85%的水厂采用
2、了臭氧深度处理技术。在美国,进入八十年代以来,由于美国环保局提出了新的水质标准,对出厂水和管网水的消毒作了更加严格的规定,同时又对减少水中的消毒副产物作出进一步的限制,这双重的压力迫使国内的水厂不得不考虑采用臭氧化、强化混凝和生物过滤等技术来达到供水要求。因而臭氧化深度处理技术改造正在全国范围内兴起,据1990年统计,美国已有40余座水厂已经应用了臭氧化技术,还有许多类似的水厂则正在设计或建设之中。下面以洛杉矶水厂(ThelosAngelesAqueductFiltrationPlant)为主,结合新泽西特拉华河区域水厂(TheDelawa
3、reRiverRegionalWaterTreatmentPlant)的工艺情况,介绍美国当今给水处理中臭氧化技术应用的特点。 洛杉矶水厂于1987年4月正式投产,是全美最大的臭氧化水厂,最高日处理量230万m3,平均日处理量160万m3。原水来自内华达西拉山的东坡,积雪融化的水,采用渠道和水管两种输水方式,经540km距离,重力输送至水厂。原水浊度2NTU左右,,TOC平均/l,水质较好。 1、工艺流程洛杉矶水厂的主要工艺过程包括:·预臭氧化臭氧发生器设计采用5台(4用1备),臭氧发生量149kg/h。臭氧接触室共4座,单池尺寸为30
4、×9×6m,臭氧投加量/l,停留时间5min,尾气由接触室顶部集中抽送到臭氧尾气破坏装置中,将尾气中臭氧降至mg/l以下,排入大气。·混凝快速混合池共8个,单池尺寸为3×3×,各安装快速搅拌器,把混凝剂快速均匀地扩散至水中。混凝剂投量为:阳离子聚合物mg/l,三氯化铁mg/l。混合时间0.86s。絮凝池36个,单池尺寸×7,6×m,停留时间10min。·过滤滤池24只,单池面积130m2,无烟煤滤料,厚度m,有效粒径,均匀系数。采用3段式气水混合反冲洗:首先气水同时冲洗,通气时间1min,冲洗强度20l/(s·m2),水冲2min,冲洗强度
5、l/(s·m2);然后单水高速反冲5min,冲洗强度17l/(s·m2);最后低强度漂洗2min,冲洗强度15l/(s·m2)。冲洗效果良好,滤料表面不易结块,滤层不形成泥球。·消毒由于预臭氧化的作用,最后消毒时,三卤甲烷大大减少。4台加氯机容量124kg/h,最大加氯量/l。 2.出水水质洛杉矶水厂处理前后的水质指标见表1。由浊度、三卤甲烷生成势、总有机碳等项指标来衡量,该水厂的出水优良。 1.臭氧采用纯氧发生洛杉矶水厂采用管式水冷臭氧发生器,使用、600Hz高压中频交流电,以纯氧为原料产生臭氧,臭氧浓度按重量计可达6%。氧气由洛杉矶
6、水厂的低温氧气发生厂供应,日产45,360kg,氧气从空气中制备,纯度达95%。为了满足生产过程中臭氧用量的不同需要,氧气产量可在设计能力的100%到60%之间进行调节。每日还产生大约l,820kg的液态氧,贮存在一个35,250l的液氧罐内。液态氧可在需氧高峰期间增加氧气的供应,也是氧气厂停机时的后备供氧源。臭氧发生器原设计采用5台,1993年又添置了1台臭氧发生器,以增加臭氧的投加能力。1997年,其中的1台臭氧发生器根据Ozonia的最新技术进行了改造,将原有的玻璃放电管改换为陶瓷放电管,将产量提高近1倍,并可节约能量。目前的总装机能
7、力为250kg/h。运行时,臭氧的产量可通过增减臭氧发生器的工作台数,在系统能力的25%到100%之间进行调节,氧气的流量及发生器的功率均可自动控制。 2.臭氧以微孔扩散方式接触反应预臭氧化之前,水仅在入口处经过筛网过滤。臭氧注入接触池,水深≤,水力停留时间≤5min。池内的导流墙可以使水的短流降至最小。在每一个接触池内有两排微孔陶瓷扩散器,从中注入臭氧。臭氧投加量通常为到/l,根据需要,可增加到/l以上。根据10年来统计的结果,臭氧的平均投加量为/l。1993年7月美国环保局地表水处理规定(SurfaceWaterTreatmentRu
8、le)实施以来,水中剩余臭氧较以往有所增加,目前通常保持臭氧接触池的第一反应室剩余臭氧浓度值在/l以上,以达到美国环保局规定杀灭个数量级贾第虫所需的CT值。臭氧化水厂要定期测定臭
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