一種多點游離氯轉化為氯胺的給水處理消毒工藝的製作方法

2023-05-29 23:57:01

專利名稱：一種多點游離氯轉化為氯胺的給水處理消毒工藝的製作方法
技術領域：
本發明屬於給水處理消毒副產物的控制，特別涉及ー種多點游離氯轉化為氯胺的給水處理消毒エ藝。
背景技術：
消毒副產物(DBPs)在近三十年得到國內外廣泛關注，我國即將於2012年7月I日強制執行的飲用水標準(GB5749-2006)中規定的DBPs種類達到26種。氯消毒過程中，游離氯會與水中消毒副產物的前驅物反應生成具有「三致」效應的滷代DBPs。當水體中有機物含量較高時，可能會造成消毒副產物超標。在針對消毒副產物控制的策略中，強化混凝作為美國環保署(EPA)推薦的控制消毒副產物的最優方案被廣泛使用，但是受到水質條件等 限制，其去除效果依然有限，當水體汙染較重或有機物結構不適於混凝去除時，強化混凝不能保證消毒副產物的達標控制。此外，深度處理因為需要構築物和設備的升級改造，從而需要大量的投資，因此在中國現階段條件下難以大範圍推廣。這種情況下，調整消毒エ藝成為現階段供水安全的最後一道屏障。在可供選擇的消毒エ藝中，ニ氧化氯需要現場製備，使用不方便，設備材料和運行成本高，而且ニ氧化氯還可能產生諸如亞氯酸鹽、氯酸鹽等對人體具有高毒性的副產物。紫外消毒反應器複雜，難以大規模應用，而且不能保證管道中有足夠的消毒劑餘量。臭氧消毒雖然具有對水中細菌、病毒、藻類、原生動物等均有良好的滅活效能。但當水體中具有較高濃度的溴離子時(>50 μ g/L)，容易造成具有致癌作用的溴酸鹽的超標，而且臭氧不能保證管道中足夠的消毒劑餘量。氯消毒具有經濟有效、使用方便等優點，但其缺點主要有使用過程中存在安全隱患；可能產生大量三滷甲烷、滷こ酸等滷代消毒副產物；氯消毒本身在滅活微生物方面也具有一定的局限性，如兩蟲(賈第蟲、隱孢子蟲)就難以滅活。氯胺消毒可以大大降低消毒副產物的生成量，且更為穩定，能保持管道中有較穩定的消毒劑餘量；相比游離氯，氯胺具有更強的控制生物膜生長的能力。但其缺點主要有氧化能力弱，滅活微生物能力不及自由氯。氯與氯胺聯用的エ藝結合了二者的優點，在殺滅微生物和控制副產物的生成上可以實現較好的平衡。張曉健等人在前期研究了短時游離氯轉氯胺的順序水處理消毒エ藝(專利申請號200410042790. 6)，證實其在有效控制微生物的基礎上，相比單純氯消毒可以大幅降低副產物的生成。但是由於進水水質的波動性，單點投加氯消毒後至加氨點餘氯量波動較大，氨氮的投加量不易掌握，此外，如果出水水質中CODsfa值比較高，其有機物含量往往也比較高，在管網中很容易成為硝化細菌的碳源而導致管網硝化的發生。實踐中發現投加氯可以起到降低水體中COD-值的作用。採取合適的投加策略可以實現CODsfa值、微生物指標和DBPs的同時達標控制，保障水質的生物安全性和化學安全性。因此，開發使用方便、穩定且可滿足利用受到溴及有機物汙染的水體作為水源水的常規給水處理廠大規模供水條件下CODsfa值和副產物同時達標控制的組合消毒エ藝，是目前研究與工程應用中亟需解決的難點問題。

發明內容
本發明的目的是針對受到溴及有機物汙染的水體的給水處理，在常規エ藝(混凝、沉澱、過濾、消毒)強化混凝的基礎上採用單獨氯或氯胺消毒難以達到CODfc值和消毒副產物的同時達標控制的情況下，提供ー種多點游離氯轉化為氯胺的給水處理消毒エ藝，以期能夠在基本不改變水廠構築物的情況下，實現消毒副產物、微生物指標、餘氯量和CODsfa值的同時達標控制。本發明的多點游離氯轉化為氯胺的給水處理消毒エ藝為在常規飲用水處理廠的原有常規水處理工藝(混凝、沉澱、過濾、消毒)的沉澱-消毒エ藝段原有構築物的基礎上，採用兩點或三點投加氯進行消毒，並在最後一點投加氯後馬上投加氨氮，從而使游離氯原位轉化為氯胺以對處理水進行進一歩的消毒。根據水質可在設置的投加氨氮之前的管道或者構築物上選擇適當的加氯點，加氯量及加氨氮量。在給水廠的沉澱池後端處的集水渠處設置第一投氯點並投加氯，利用沉澱池到過濾池的原有配水系統使處理水與氯進行混合，含有氯的處理水在過濾池中的水利停留時間依過濾池的水利停留時間而定(一般停留時間約為2(Γ40分鐘)；其中，氯的投加量是根據處理水的水質特點而定(一般控制在氯在處理水中的含量為f3mg/L);在過濾池的出水ロ處的管道上設置第二投氯點並投加氯，使投加的氯與處理水在過濾池與清水池之間相連接的管道中混合，含有氯的處理水在管道中的水利停留時間依過濾池到清水池之間的管道的水利停留時間而定(一般停留時間為5 10分鐘)，其中，氯的投加量是根據處理水的水質特點而定(一般控制在氯在水中的含量為(T2mg/L);在該管道進入清水池前的入水ロ處的管道上設置第三投氯點並投加氯，其中，氯的投加量是根據處理水的水質特點而定(一般控制在氯在處理水中的含量為f2mg/L);在設置的第三投氯點與清水池入水ロ之間的管道上設置投加氨氮點並投加氨氮(第三投氯點與投加氨氮點要相臨近，以使第三投氯點處投加的氯後的含有氯的處理水在管道中的水利停留時間為20秒分鐘後既能與投加的氨氮相接觸)，其中，氨氮的投加量是按照氨氮投加氨氮點處的游離氯含量的質量比為1: 3 1:5進行投加；投加的氯、氨氮與處理水在管道中及清水池中混合接觸，使游離氯原位轉化為氯胺，處理水經過處理消毒後經清水池的出水管排出。投加氨氮點處的游離氯的含量的計算公式為C=aX第一投氯點氯的投量+bX第二投氯點氯的投量+cX第三投氯點氯的投量-d (I)其中a，b，c分別是第一、第二及第三投氯點所投加氯在投加氨氮點餘量的無量綱的係數，其數值與水質特點和水利停留時間有關，可以通過實驗室模擬和實際運行數據計算得出；(1是第一、第二及第三投氯點所投加氯的瞬間損失量的和，單位為mg/L，其數值與水質特點有關，可以通過實驗室模擬和實際運行數據計算得出。在經過多點游離氯及氯胺消毒後，保證了出廠水中的餘氯量可控制在O. 8^1. 5mg/L，管網末梢的出水餘氯量控制在大於O. 15mg/L (3倍國標標準)，出廠水CODsfa值小於3mg/L(水源水C0Dfc〈6mg/L)，並保證了出廠水中微生物和消毒副產物的指標達標控制，全面符合國家最新《生活飲用水衛生標準》(GB5749-2006)對水質的要求。本發明中設置的第一投氯點，其目的為(1)改善過濾池的氧化還原條件，抑制過濾池內硝化細菌的生長和生物膜的形成；(2)殺滅處理水中微生物，防止或減少微生物在、過濾池的穿透。(3)通過氯的氧化作用降低水體的CODsfa值，從而減少管網硝化的風險。本發明中設置的第二投氯點，其作用主要是對穿透過濾池的微生物進行殺滅。本發明中設置的第三投氯點，其作用主要是補充處理水中游離氯的含量，與接著加入的氨氮反應原位轉化為氯胺以維持管網中的餘氯量，並可以避免水質變化導致的剰餘游離氯含量的不穩定而帶來的氨氮投加量的劇烈波動。所述的氯選自液態氯氣、次氯酸鈉和漂白粉中的ー種或幾種。所述的氨氮是液態氨氣，或是市售的食品級的氯化銨固體。本發明的多點游離氯轉化為氯胺的給水處理消毒エ藝具有如下技術效果(I)可以實現餘氯量、微生物指標、消毒副產物、CODfc值同時達標控制；(2)在過濾池前加氯可以防止過濾池的硝化作用，提高過濾池運行的穩定性；(3)多點投加氯可以在實現較高消毒效果的前提下減少消毒副產物的生成；(4)多點加氯可以有效緩和投加氨氮前游離氯餘量的波動性，氨氮的投加量可以根據三個投氯點的氯的投加量計算後進行投加，避免了單點投加氯造成的氨氮投加量的劇烈波動；(5)多點投加氯使得加氯量可以根據水質的特點靈活調整，保證出水餘氯量的相對穩定性；(6)多點投加氯產生的游離氯氧化降解了部分水體中的有機物，降低了管網水的碳源，減少了管網發生硝化的可能；(7)不需對原有構築物進行大規模的改造，僅需對部分管道及構築物進行微小改動。成本低，使用操作簡單。


圖I. 一種用於本發明的多點游離氯轉化為氯胺的給水處理消毒エ藝的設備示意圖。附圖標記I.沉澱池進水渠2.沉澱池3.第一投氯點4.沉澱池集水渠5.沉澱池出水管6.過濾池7.第二投氯點8.第三投氯點9.投加氨氮點10.清水池11.清水池出水管
具體實施例方式本發明中所述的THMs的計算公式為THMs= [CHCl3]/0. 06+ [CHCl2Br]/0. 06+ [CHClBr2]/0. 1+ [CHBr3]/0. I (2)實施例I請參見圖I所示的一種用於多點游離氯轉化為氯胺的給水處理消毒エ藝的設備沉澱池進水渠I與沉澱池2相連接，且沉澱池後端處有沉澱池集水渠4，在沉澱池集水渠處設置第一投氯點3 ;沉澱池2通過沉澱池出水管5與過濾池6相連接。在所述的 過濾池的出水ロ處的管道上設置第二投氯點7，並在該管道進入清水池10前的入水ロ處的管道上設置第三投氯點8 ;在設置的第三投氯點與所述的清水池入水ロ之間的管道上設置投加氨氮點9 ;所述的清水池與清水池的出水管11相連接。本實施例以某自來水廠沉澱池出水作為研究対象，給水廠的進水流量為6200m3/h,沉澱池出水的CODlfc值為3. 95mg/L,氨氮為O. 17mg/L,溴離子為160 μ g/L。原處理工藝採用在清水池氯消毒，氯的投加量為4. 2mg/L,出廠水的CODsfa值為2. 62mg/L，THMs值為I. 24，超過了《生活飲用水衛生標準》(GB5749-2006)THMs的標準(〈I)。消毒方式調整為清水池氯胺消毒後，氯胺的投加量I. 5mg/L，出廠水的CODsfa值為3. 45mg/L，三滷甲烷為O. 12，超過了《生活飲用水衛生標準》(GB5749-2006)中CODsfa值的標準(當水源水<6mg/L時，出廠水<3mg/L)。應用上述設備進行多點游離氯轉化為氯胺的給水處理消毒エ藝投加的氯為液態氯氣，投加的氨氮為液態氨氣。
在水廠的沉澱池後端處的集水渠處設置的第一投氯點處投加的液態氯氣為使投加的氯在處理水中的含量為lmg/L，利用沉澱池到過濾池的原有配水系統使處理水與氯進行混合，含有氯的處理水在過濾池中的水利停留時間為20分鐘；在過濾池的出水ロ處的管道上設置的第二投氯點處不投加氯，在該管道進入清水池前的入水ロ處的管道上設置的第三投氯點處投加的液態氯氣為使投加的氯在處理水中的含量為lmg/L，含有氯的處理水在管道中的水利停留時間為30秒後與設置在第三投氯點與清水池入水ロ之間的管道上設置的投加氨氮點處投加的液態氨氣相接觸。通過實驗室模擬和現場運行數據得出公式I中的a，c，d值分別為O. 25，O. 95，O. 15，利用公式I計算可知投加氨氮點處的游離氯的餘量為
I.05mg/L ;在設置的第三投氯點與清水池入水ロ之間的管道上設置的投加氨氮點處投加的液態氨氣的投加量是按照氨氮投加氨氮點處的游離氯餘量的質量比為1:3計算使投加的液態氨氣在處理水中的含量為O. 35mg/L ;投加的氯、氨氮與處理水在管道中及清水池中混合接觸，使游離氯原位轉化為氯胺，處理水經過處理消毒後經清水池的出水管排出。出廠水的CODsfa值為2. 80mg/L, THMs為O. 24，微生物指標實現達標控制，餘氯量為O. 80mg/L，管網末梢為O. 30mg/L，符合《生活飲用水衛生標準》(GB5749-2006)對飲用水的要求。實施例2本實施例以某自來水廠沉澱池的出水作為研究對象，給水廠的進水流量為6100m3/h,沉澱池出水的CODlfc值為4. 05mg/L,氨氮為O. 21mg/L,溴離子為160 μ g/L。應用實施例I的設備進行多點游離氯轉化為氯胺的給水處理消毒エ藝投加的氯為液態氯氣，投加的氨氮為液態氨氣。在水廠的沉澱池後端處的集水渠處設置的第一投氯點處投加的液態氯氣為使投加的氯在處理水中的含量為I. 5mg/L，利用沉澱池到過濾池的原有配水系統使處理水與氯進行混合，含有氯的處理水在過濾池中的水利停留時間為30分鐘；在過濾池的出水ロ處的管道上設置的第二投氯點處不投加氯，在該管道進入清水池前的入水ロ處的管道上設置的第三投氯點處投加的液態氯氣為使投加的氯在處理水中的含量為I. 5mg/L，含有氯的處理水在管道中的水利停留時間為30秒後與設置在第三投氯點與清水池入水ロ之間的管道上設置的投加氨氮點處投加的液態氨氣相接觸。通過實驗室模擬和現場運行數據得出公式I中的a，c，d值分別為O. 2,0. 95，O. 125，利用公式I計算可知投加氨氮點處的游離氯的餘量為I. 6mg/L ;在設置的第三投氯點與清水池入水ロ之間的管道上設置的投加氨氮點處投加的液態氨氣的投加量是按照氨氮投加氨氮點處的游離氯餘量的質量比為1:4計算使投加的液態氨氣在處理水中的含量為O. 4mg/L ;投加的氯、氨氮與處理水在管道中及清水池中混合接觸，使游離氯原位轉化為氯胺，處理水經過處理消毒後經清水池的出水管排出。出廠水的CODsfa值為2. 74mg/L, THMs值為O. 35，微生物指標實現達標控制，餘氯量為O. 85mg/L,管網末梢餘氯量O. 30mg/L，符合《生活飲用水衛生標準》(GB5749-2006)的要求。實施例3本實施例以某自來水廠沉澱池的出水作為研究對象，給水廠的進水流量為6400m3/h,沉澱池出水的CODlfc值為4. 20mg/L,氨氮為O. 19mg/L,溴離子為160 μ g/L。應用實施例I的設備進行多點游離氯轉化為氯胺的給水處理消毒エ藝投加的氯 為液態氯氣，投加的氨氮為液態氨氣。在水廠的沉澱池後端處的集水渠處設置的第一投氯點處投加的液態氯氣為使投加的氯在處理水中的含量為2mg/L，利用沉澱池到過濾池的原有配水系統使處理水與氯進行混合，含有氯的處理水在過濾池中的水利停留時間為40分鐘；在過濾池的出水ロ處的管道上設置的第二投氯點處不投加氯，在該管道進入清水池前的入水ロ處的管道上設置的第三投氯點處投加的液態氯氣為使投加的氯在處理水中的含量為I. 5mg/L，含有氯的處理水在管道中的水利停留時間為I分鐘後與設置在第三投氯點與清水池入水ロ之間的管道上設置的投加氨氮點處投加的液態氨氣相接觸。通過實驗室模擬和現場運行數據得出公式I中的a，c，d值分別為O. 15,0. 95,0. 125，利用公式I計算可知投加氨氮點處的游離氯的餘量為I. 6mg/L ;在設置的第三投氯點與清水池入水ロ之間的管道上設置的投加氨氮點處投加的液態氨氣的投加量是按照氨氮投加氨氮點處的游離氯餘量的質量比為1:4計算使投加的液態氨氣在處理水中的含量為O. 4mg/L ;投加的氯、氨氮與處理水在管道中及清水池中混合接觸，使游離氯原位轉化為氯胺，處理水經過處理消毒後經清水池的出水管排出。出廠水的CODsfa值為2. 67mg/L, THMs值為O. 47，微生物指標實現達標控制，餘氯量O. 83mg/L,管網末梢餘氯量O. 35mg/L，符合《生活飲用水衛生標準》(GB5749-2006)對飲用水的要求。實施例4本實施例以某自來水廠沉澱池的出水作為研究對象，給水廠的進水流量為6000m3/h,沉澱池出水的CODlfc值為4. 40mg/L,氨氮為O. 24mg/L,溴離子為160 μ g/L。應用實施例I的設備進行多點游離氯轉化為氯胺的給水處理消毒エ藝投加的氯為液態氯氣，投加的氨氮為食品級的氯化銨固體溶於水後形成的質量含量為2. 5%的氯化銨水溶液。在水廠的沉澱池後端處的集水渠處設置的第一投氯點處投加的液態氯氣為使投加的氯在處理水中的含量為I. 5mg/L，利用沉澱池到過濾池的原有配水系統使處理水與氯進行混合，含有氯的處理水在過濾池中的水利停留時間為20分鐘；在過濾池的出水ロ處的管道上設置的第二投氯點處投加的液態氯氣為使投加的氯在處理水中的含量為lmg/L，使投加的氯與處理水在過濾池與清水池之間相連接的管道中混合，含有氯的處理水在管道中的水利停留時間為8分鐘，在該管道進入清水池前的入水ロ處的管道上設置的第三投氯點處投加的液態氯氣為使投加的氯在處理水中的含量為I. 5mg/L，含有氯的處理水在管道中的水利停留時間為30秒後與設置在第三投氯點與清水池入水ロ之間的管道上設置的投加氨氮點處投加的氯化銨水溶液相接觸。通過實驗室模擬和現場運行數據得出公式I中的a，b,c，d值分別為O. 25，O. 8,0. 95，O. 3，利用公式I計算可知投加氨氮點處的游離氯的餘量為2.3mg/L ;在設置的第三投氯點與清水池入水ロ之間的管道上設置的投加氨氮點處投加的氯化銨水溶液的投加量是按照氨氮投加氨氮點處的游離氯餘量的質量比為1:5計算使投加的氯化銨水溶液中的氯化銨在處理水中的含量為O. 46mg/L ;投加的氯、氨氮與處理水在管道中及清水池中混合接觸，使游離氯原位轉化為氯胺，處理水經過處理消毒後經清水池的出水管排出。出廠水的CODsfa值為2. 73mg/L，THMs值為O. 50，微生物指標實現達標控制，餘氯量為O. 96mg/L，管網末梢餘氯量O. 40mg/L，符合《生活飲用水衛生標準》(GB5749-2006)對飲用水的要求。實施例5本實施例以某自來水廠沉澱池的出水作為研究對象，給水廠的進水流量為6200m3/h,沉澱池出水的CODlfc值為4. 66mg/L,氨氮為O. 22mg/L,溴離子為160 μ g/L。 應用實施例I的設備進行多點游離氯轉化為氯胺的給水處理消毒エ藝投加的氯為質量含量為10%的次氯酸鈉水溶液，投加的氨氮為食品級的氯化銨固體溶於水後形成的質量含量為2. 5%的氯化銨水溶液。在水廠的沉澱池後端處的集水渠處設置的第一投氯點處投加的次氯酸鈉水溶液為使投加的次氯酸鈉水溶液中的氯在處理水中的含量為2mg/L，利用沉澱池到過濾池的原有配水系統使處理水與氯進行混合，含有氯的處理水在過濾池中的水利停留時間為20分鐘；在過濾池的出水ロ處的管道上設置的第二投氯點處投加的次氯酸鈉水溶液為使投加的次氯酸鈉水溶液中的氯在處理水中的含量為lmg/L，使投加的氯與處理水在過濾池與清水池之間相連接的管道中混合，含有氯的處理水在管道中的水利停留時間為4. 5分鐘，在該管道進入清水池前的入水ロ處的管道上設置的第三投氯點處投加的次氯酸鈉水溶液為使投加的次氯酸鈉水溶液中的氯在處理水中的含量為I. 5mg/L，含有氯的處理水在管道中的水利停留時間為40秒後與設置在第三投氯點與清水池入水ロ之間的管道上設置的投加氨氮點處投加的氯化銨水溶液相接觸。通過實驗室模擬和現場運行數據得出公式I中的a，b，c，d值分別為O. 25，O. 85，O. 95，O. 3，利用公式I計算可知投加氨氮點處的游離氯的餘量為2. 475mg/L ;在設置的第三投氯點與清水池入水ロ之間的管道上設置的投加氨氮點處投加的氯化銨水溶液的投加量是按照氨氮投加氨氮點處的游離氯餘量的質量比為1:4. 95計算使投加的氯化銨水溶液中的氯化銨在處理水中的含量為O. 5mg/L ;投加的氯、氨氮與處理水在管道中及清水池中混合接觸，使游離氯原位轉化為氯胺，處理水經過處理消毒後經清水池的出水管排出。出廠水的CODsfa值為2. 75mg/L, THMs值為O. 62，微生物指標實現達標控制，餘氯量為O. 94mg/L，管網末梢餘氯量為O. 35mg/L，符合《生活飲用水衛生標準》(GB5749-2006)對飲用水的要求。實施例6本實施例以某自來水廠沉澱池的出水作為研究對象，給水廠的進水流量為6200m3/h,沉澱池出水的CODlfc值為4. 86mg/L,氨氮為O. 21mg/L,溴離子為160 μ g/L。應用實施例I的設備進行多點游離氯轉化為氯胺的給水處理消毒エ藝投加的氯為液態氯氣，投加的氨氮為食品級的氯化銨固體溶於水後形成的質量含量為2. 5%的氯化銨水溶液。在水廠的沉澱池後端處的集水渠處設置的第一投氯點處投加的液態氯氣為使投加的氯在處理水中的含量為3mg/L，利用沉澱池到過濾池的原有配水系統使處理水與氯進行混合，含有氯的處理水在過濾池中的水利停留時間為40分鐘；在過濾池的出水ロ處的管道上設置的第二投氯點處投加的液態氯氣為使投加的氯在處理水中的含量為I. 5mg/L，使投加的氯與處理水在過濾池與清水池之間相連接的管道中混合，含有氯的處理水在管道中的水利停留時間為5分鐘，在該管道進入清水池前的入水ロ處的管道上設置的第三投氯點處投加的液態氯氣為使投加的 氯在處理水中的含量為I. 5mg/L，含有氯的處理水在管道中的水利停留時間為50秒後與設置在第三投氯點與清水池入水ロ之間的管道上設置的投加氨氮點處投加的氯化銨水溶液相接觸。通過實驗室模擬和現場運行數據得出公式I中的a，b,c，d值分別為O. 2,0. 85,0. 95,0. 3，利用公式I計算可知投加氨氮點處的游離氯的餘量為3mg/L;在設置的第三投氯點與清水池入水ロ之間的管道上設置的投加氨氮點處投加的氯化銨水溶液的投加量是按照氨氮投加氨氮點處的游離氯餘量的質量比為1:5計算使投加的氯化銨水溶液中的氯化銨在處理水中的含量為O. 6mg/L ;投加的氯、氨氮與處理水在管道中及清水池中混合接觸，使游離氯原位轉化為氯胺，處理水經過處理消毒後經清水池的出水管排出。出廠水的CODfc值為2. 82mg/L, THMs值為O. 74，微生物指標實現達標控制，餘氯量為I. 2mg/L，管網末梢餘氯量為O. 40mg/L，符合《生活飲用水衛生標準》(GB5749-2006)對飲用水的要求。實施例7本實施例以某自來水廠沉澱池的出水作為研究對象，給水廠的進水流量為6200m3/h,沉澱池出水的CODlfc值為4. 95mg/L,氨氮為O. 20mg/L,溴離子為160 μ g/L。應用實施例I的設備進行多點游離氯轉化為氯胺的給水處理消毒エ藝投加的氯為質量含量為10%的漂白粉水溶液，投加的氨氮為食品級的氯化銨固體溶於水後形成的質量含量為2. 5%的氯化銨水溶液。在水廠的沉澱池後端處的集水渠處設置的第一投氯點處投加的漂白粉水溶液為使投加的漂白粉水溶液中的氯在處理水中的含量為3mg/L，利用沉澱池到過濾池的原有配水系統使處理水與漂白粉進行混合，含有氯的處理水在過濾池中的水利停留時間為40分鐘；在過濾池的出水ロ處的管道上設置的第二投氯點處投加的漂白粉水溶液為使投加的漂白粉水溶液中的氯在處理水中的含量為I. 5mg/L，使投加的氯與處理水在過濾池與清水池之間相連接的管道中混合，含有氯的處理水在管道中的水利停留時間為10分鐘，在該管道進入清水池前的入水ロ處的管道上設置的第三投氯點處投加的漂白粉水溶液為使投加的漂白粉水溶液中的氯在處理水中的含量為2mg/L，含有氯的處理水在管道中的水利停留時間為30秒後與設置在第三投氯點與清水池入水ロ之間的管道上設置的投加氨氮點處投加的氯化銨水溶液相接觸。通過實驗室模擬和現場運行數據得出公式I中的a，b，c，d值分別為O. 15，O. 80，O. 95，O. 35，利用公式I計算可知投加氨氮點處的游離氯的餘量為3. 2mg/L ;在設置的第三投氯點與清水池入水ロ之間的管道上設置的投加氨氮點處投加的氯化銨水溶液的投加量是按照氨氮投加氨氮點處的游離氯餘量的質量比為1:4計算使投加的氯化銨水溶液中的氯化銨在處理水中的含量為O. 8mg/L ;投加的氯、氨氮與處理水在管道中及清水池中混合接觸，使游離氯原位轉化為氯胺，處理水經過處理消毒後經清水池的出水管排出。出廠水的CODfc值為2. 85mg/L, THMs值為O. 80，微生物指標實現達標控制，餘氯量為I. 4mg/L，管網末梢餘氯量為O. 45mg/L,符合《生活飲用水衛生標準》(GB5749-2006)對飲用水的要求。
權利要求
1.ー種多點游離氯轉化為氯胺的給水處理消毒エ藝，其特徵是在給水廠的沉澱池後端處的集水渠處設置第一投氯點並投加氯，利用沉澱池到過濾池的原有配水系統使處理水與氯進行混合，含有氯的處理水在過濾池中的水利停留時間依過濾池的水利停留時間而定；其中，氯的投加量是根據處理水的水質特點而定；在過濾池的出水ロ處的管道上設置第二投氯點並投加氯，使投加的氯與處理水在過濾池與清水池之間相連接的管道中混合，含有氯的處理水在管道中的水利停留時間依過濾池到清水池之間的管道的水利停留時間而定，其中，氯的投加量是根據處理水的水質特點而定；在該管道進入清水池前的入水ロ處的管道上設置第三投氯點並投加氯，其中，氯的投加量是根據處理水的水質特點而定；在設置的第三投氯點與清水池入水ロ之間的管道上設置投加氨氮點並投氨氮，其中，氨氮的投加量是按照氨氮投加氨氮點處的游離氯含量的質量比為1:3 1:5進行投加；投加的氯、氨氮與處理水在管道中及清水池中混合接觸，使游離氯原位轉化為氯胺，處理水經過處理消毒後經清水池的出水管排出。
2.根據權利要求I所述的給水處理消毒エ藝，其特徵是所述的在水廠的沉澱池後端處的集水渠處設置第一投氯點並投加氯，含有氯的處理水在過濾池中的水利停留時間為20 40分鐘。
3.根據權利要求I或2所述的給水處理消毒エ藝，其特徵是所述的第一投氯點的氯的投加量是氯在處理水中的含量為f3mg/L。
4.根據權利要求I所述的給水處理消毒エ藝，其特徵是所述的在過濾池的出水ロ處的管道上設置第二投氯點並投加氯，含有氯的處理水在管道中的水利停留時間為5 10分鐘。
5.根據權利要求I或4所述的給水處理消毒エ藝，其特徵是所述的第二投氯點氯的投加量是氯在水中的含量為(T2mg/L。
6.根據權利要求I所述的給水處理消毒エ藝，其特徵是所述的在管道進入清水池前的入水ロ處的管道上設置第三投氯點並投氨氮，含有氯的處理水在管道中的水利停留時間為20秒分鐘後與投加的氨氮相接觸。
7.根據權利要求I或6所述的給水處理消毒エ藝，其特徵是所述的在管道進入清水池前的入水ロ處的管道上設置第三投氯點並投氨氮，氯的投加量是氯在處理水中的含量為I 2mg/L。
8.根據權利要求1、2、4或6所述的給水處理消毒エ藝，其特徵是所述的氯選自液態氯氣、次氯酸鈉和漂白粉中的ー種或幾種。
9.根據權利要求I或6所述的給水處理消毒エ藝，其特徵是所述的氨氮是液態氨氣，或是食品級的氯化銨固體。
全文摘要
本發明屬於給水處理消毒副產物的控制，特別涉及一種多點游離氯轉化為氯胺的給水處理消毒工藝。本發明是在常規飲用水處理廠的原有常規給水處理工藝的沉澱-消毒工藝段構築物的基礎上，採用兩點或三點投加氯進行消毒，並在最後一點投加氯後馬上投加氨氮，從而使游離氯原位轉化為氯胺以對處理水進行進一步的消毒。本發明不僅可以實現消毒副產物的有效控制，而且對於CODMn值也有較大程度的去除，對於防止過濾池生物膜的形成及管網硝化的發生也起到很大的作用。同時，多點投加氯的方式可以根據處理水的水質特點靈活調整投氯量，從而減少了餘氯量及氨氮投加量的劇烈波動，可以有效保障大中型城市安全、穩定供水的需求。
文檔編號C02F9/04GK102659266SQ201210164618
公開日2012年9月12日 申請日期2012年5月24日 優先權日2012年5月24日
發明者劉會娟, 劉銳平, 曲久輝, 田川 申請人:中國科學院生態環境研究中心