臭氧在二次加壓供水中應(yīng)用

一、概述
   
    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l(xiāng)v量不足，在供水管網(wǎng)末端經(jīng)常出現(xiàn)鐵、錳或細菌超標(biāo)。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(biāo)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lv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l(xiāng)v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。

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l(xiāng)v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，確定高日變化系數(shù)為Kd=1.2，日高時變化系數(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(biāo)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lv消毒的馀lv氣味和產(chǎn)生有機lv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，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。

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。

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
    儲水池容積按大日供水量的30%計算：
    V=0.3×Q=0.3×829=248.7 m3
    2.大時用水量：
   
    時變化系數(shù)為1.8，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