南洲水厂臭氧处理系统工艺设计简介
臭氧在自来水厂深度处理中的设计与应用
臭氧在自来水厂深度处理中的设计与应用【摘要】臭氧在自来水厂深度处理中是一种有效的技术手段,具有很大的研究价值和应用前景。
本文首先简要介绍了研究背景和研究意义,然后详细阐述了臭氧在自来水厂深度处理中的技术原理、工艺设计和设备选型,同时分析了其应用效果和未来发展方向。
通过对臭氧在自来水厂深度处理中的推广意义、经济效益和可持续发展性进行分析,揭示了其重要性和价值。
臭氧技术的应用将有望提高水质处理效率和水质指标,为自来水厂水质的改善和保障提供了新的思路和方法,同时也有望为我国自来水行业的发展贡献力量。
【关键词】臭氧、自来水厂、深度处理、设计、应用、技术原理、工艺设计、设备选型、应用效果、未来发展方向、推广意义、经济效益、可持续发展性1. 引言1.1 研究背景臭氧在自来水处理中的应用可以有效去除水中的有机物、颗粒物和微生物等污染物,提高水质和水处理效率。
臭氧还具有无毒、无残留、无二次污染的特点,对环境友好。
研究臭氧在自来水厂深度处理中的技术原理、工艺设计、设备选型、应用效果和未来发展方向,对于提高自来水处理效率、净化水质、保障人民健康具有重要意义。
本文将从研究背景和研究意义两个方面入手,系统探讨臭氧在自来水厂深度处理中的设计与应用,旨在为相关领域的研究者提供参考和借鉴。
1.2 研究意义臭氧在自来水厂深度处理中的研究意义主要体现在以下几个方面:1. 改善水质:臭氧能够有效去除水中的有机物、异味、氯气、微生物等污染物,提高水质的净化效果,保障市民用水安全。
3. 减少化学物质使用量:臭氧处理过程中无需添加化学药剂,能够减少传统水处理过程中对氯等化学药剂的使用量,降低对环境的负面影响。
4. 提升自来水厂处理水量:臭氧技术可以有效处理大量水量,提升自来水厂的水处理能力,适应城市快速发展和人口增长的需求。
5. 推动水处理技术进步:臭氧在自来水厂深度处理中的应用,将促进水处理技术的不断创新和完善,推动整个水处理领域的发展,具有广泛的应用前景和市场潜力。
臭氧净水工艺及设计参数(精)
臭氧净水工艺及设计参数一、臭氧净水工艺1. 以去除溶解性铁、锰、色度、藻类,改善臭味以及混凝条件,减少三氯甲烷前驱物为目的的预臭氧 ,宜设置在混凝沉淀 (澄清之前;2. 以氧化难分解有机物、灭活病毒和消毒或与其后序生物氧化处理设施相结合为目的的后臭氧 ,宜设置在过滤之前或过滤之后。
3. 臭氧化的水处理流程选择:(1在混凝沉淀前投加臭氧的作用是氧化铁、锰、去除色度和臭味,改善絮凝和过滤效果, 取代前加氯、减少氯消毒副产物, 氧化无机物以及促进有机物的氧化降解。
(2在沉淀后投加臭氧,由于混凝沉淀中去除了部分可氧化物质,因此臭氧的投加量可以减少,但对改善絮凝效果和避免沉淀池藻类生长不起作用。
(3活性炭过滤前投加臭氧的作用是杀死细菌、去除病毒、氧化水中有机物(如苯酚、洗涤剂、农药和生物难降解有机物、将 COD 转化为 BOD, 氧化分解螯合物等。
与活性炭过滤联用, 增加活性炭吸附的生物作用, 延长活性炭再生周期。
(4以臭氧作为出厂水的消毒剂,主要目的是杀死细菌和去除病毒,但由于与其他消毒剂相比, 臭氧成本高且管网中无法维持剩量臭氧, 故城市水厂中很少采用。
二、臭氧接触池设计1. 臭氧接触池的个数或能够单独排空的分格数不宜少于 2个。
2.臭氧接触池的接触时间,应根据不同的工艺目的和待处理水的水质情况,通过试验或参照相似条件下的运行经验确定。
接触反应装置主要设计参数3. 臭氧接触池必须全密闭。
池顶应设置尾气排放管和自动气压释放阀。
池内水面与池内顶宜保持 0.5~0.7m 距离。
4. 臭氧接触池水流宜采用竖向流,可在池内设置一定数量的竖向导流隔板。
导流隔板顶部和底部应设置通气孔和流水孔。
接触池出水宜采用薄壁堰跌水出流。
5. 预臭氧接触池宜符合下列要求:(1接触时间为 2~5min;(2臭氧气体宜通过水射器抽吸后注入设于进水管上的静态混合器,或通过专用的大孔扩散器直接注入到接触池内。
注入点宜设 1个;(3抽吸臭氧气体水射器的动力水不宜采用原水;(4接触池设计水深宜采用 4~6m ;(5导流隔板间净距不宜小于 0.8m ;(6接触池出水端应设置余臭氧监测仪。
浅谈臭氧,臭氧活性炭的技术应用
浅谈臭氧-生物活性炭深度水处理工艺摘要主要探讨臭氧—生物活性炭深度水处理工艺的优缺点,总结工艺设计的要点,并介绍了它们的一些具体运用,为臭氧-生物活性炭深度水处理工艺的进一步推广提供技术支持。
关键词臭氧活性炭城市供水工艺设计1臭氧-生物活性炭深度水处理工艺(O3-BAC) 概述臭氧-生物活性炭深度水处理技术被称为饮用水净化的第二代净水技术,臭氧-生物活性炭技术采用臭氧氧化和生物活性炭滤池联用的方法,将臭氧化学氧化、臭氧灭菌消毒、活性炭物理化学吸附和生物氧化降解四种技术合为一体。
其主要目的是在常规处理之后进一步去除水中有机污染物、氯消毒副产物的前体物以及氨氮,降低出水中的BDOC和AOC,保证净水工艺出水的化学稳定性和生物稳定性。
臭氧是氧的同素异性体,分子式为O3,常态呈气体,淡蓝色,有特殊气味;臭氧是自然界最强的氧化剂之一,具有广谱杀微生物作用,其杀菌速度高于氯气。
臭氧投加在水中以后,主要有三个作用,一方面直接降解有机物,减少进入活性炭池中的有机负荷;一方面把大分子有机物降解为小分子有机物,改变水中有机物的分子量分布,提高水中有机物的可生化性,从而有利于强化后续活性炭工艺对于中小分子量有机物的吸附降解;最后一个作用就是为后续活性炭工艺充氧,有利于活性炭好氧微生物的生长。
活性炭几乎可以用含有碳的任何物质做原材料来制造,这包括木材、锯末、煤、泥炭、果壳、果核、蔗渣、骨、石油脚、皮革废物、纸厂废物等等,近来有的国家倾向于用天然煤和焦炭制造粒状活性炭。
活性炭的主要特征是比表面积大和带孔隙的构造,因而显示出良好的吸附性能。
活性炭分粉末活性炭和颗粒活性炭两种,两者不同之处是颗粒大小不同,其吸附性能没有本质上的区别。
活性炭作为一种多孔物质,能够吸附水中浓度较低、其它方法难以去除的物质,同时,还可以去除水中的浊度、嗅味、色度,改善水的口感,而且能够有效地吸附合成洗涤剂、阴离子表面活性剂等活性物质;活性炭还具有催化作用,催化氧化臭氧为羟基自由基,最终生成氧气,增加水中的溶解氧(DO)的浓度。
浅谈南洲水厂臭氧投加工艺安装和运行
・
水 处理 技术 与设 备 ・
投加线 : 线, 共 6线并联运行 )每条投加线设 3 1 池( ; 个投
C TY A 1 T WN R SU P I 3D O WAT E P LY
镧 — ■ @ 黼— 皂 —● 蚕 蚕
消声器 )真 空泵 ( 、 含消声器 ) 电机 、 、 氧气压缩机 、 空气过 滤器 、 氧气 吸附罐 ( 主要设备为 A r t i e 产品 )氧气缓 冲罐 、 s 、 液氧储备 罐 (x 0 3、 3 5 m )液氧汽化器 、 自动控制 系统等。 臭氧发生器对氧气 源气体质量要求 :
图 2 示: 所
( V S /S  ̄ P A P A现场制氧部分 : ) 氧气浓度 ≥9 %, o 露点 ≤一 0 7。
21 .南洲水厂工艺综述
南洲水厂提供 的是经 过深度处理的饮用净水 ,采 用的工 艺是 :臭氧预处理+ 常规处理+ 臭氧一生物活性炭 滤池 吸附过
处理水量规模 :0 10万 d ; 接触池数量 和规格 : 6组池 , 单池尺寸 3 .x O 6 水深 m 6 lx( 7 余臭 氧量要求 ( c值 )02 04 g ; -. . a — m
2 . m的双线 D 2 0 55 k N 20原水管 、 前臭氧投 加接触 池 、 配水池 、 清 水池一 絮凝沉 淀池叠池 、 池及其连通管 , 滤 投矾 室 、 投氯室 、 投 氨室 、 反冲洗机房 ( 电安装部 分 )提升 泵站 、 机 , 后臭 氧投加 接 触池 、 制氧间及 液氧储备 、 氧发生间 、 臭 活性 炭滤池及 其反
冲洗机房 、 电站 、 送水泵站 、 污泥处理池体及脱 水机房 、 输水管
工程 。该工程投 资大 , 使用新工艺 、 新设备较 多 , 工艺较复杂 , 采用 自动化程序控制技术 ,建 设难度是相 当大 的 ,在建设单 位、 设计单 位 、 监理单位 、 工单位和设 备供货单 位的支 持和 施
水处理技术 臭氧氧化臭气工艺概述
恶臭气体污染是指一切刺激嗅觉器官引起人们不愉快及损害生活环境的气体物质。
它作为一种典型的环境公害已为世界各国所公认,不少发达国家将其作为一种单列公害进行研究,并专项立法实施防治。
国外对恶臭污染的治理工作也开展较早,在日本及欧美的多个工业领域中,采用如固定床式活性炭吸附脱臭等技术已有一定历史。
近年来,我国也开始重视对恶臭的监测与防治,制订了部分恶臭化合物的排放标准(GB14554-93)和配套的分析方法,恶臭污染的防治目标之一就是要达到GB14554-93规定的恶臭物质(氨、三甲胺、硫化氢、甲硫氢、甲硫醇、甲硫醚、二甲二硫、二硫化碳和苯乙烯等)排放标准,最终目的是要消除恶臭,创造一个无臭的工作、生活环境。
一种恶臭物质的臭气强度随着尝试的增高而加强,据资料表明,恶臭给人的感觉量(即恶臭强度)是与恶臭物质对人嗅觉的刺激量的对比数成正比,两者之间关系即符合Weber-Fechner定律。
臭氧氧化技术原理恶臭废气主要成分为氨、硫化氢、硫醇、硫醚、酚、胺类、酰胺、吲哚、烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃、醇、醛、酮以及有机酸类有机物(VOC)、无机物,其中氨的量最大,其次是硫化氢(硫化氢对恶臭味的贡献率最大),这些组分是设计中重点考虑的部分。
综合对比研究酸吸收、碱吸收和中性吸收的吸收特点,根据以上废气化合物特性,采用臭氧(氧化)化学吸收法作为废气处理的预处理工艺,臭氧是一种强效的中性化学吸收氧化剂,而且无二污染、氧化后还原为氧气(02)和水(H2O)分解气体后,挥发性低,裂解恶臭气体使呈游离状态的污染物分子与臭氧氧化结合成小分子无害或低害的化合物,如CO2、H2O等。
化学吸收部分应用浓度为1~10%(质量)臭氧气体,如有高温可适当添加水,提高臭氧氧化性能。
通过臭氧氧化后氨去除率95%,硫化氢去除率60%。
经化学吸收(氧化)后的恶臭废气氨,硫化氢大量降低,此时的恶臭废气是低浓度的硫化氢和有机组分,通过大量资料的搜集和分析,为了进一步降低低浓度的恶臭臭气,同时还可以采用吸附法是进一步处理恶臭废气的一种有效方法。
臭氧污水处理系统
臭氧污水处理系统臭氧污水处理系统是一种在污水处理方面被广泛使用的高效处理工艺,它的主要原理是利用臭氧对污水中有机物质进行氧化分解,从而达到净化水质的目的。
本文将对臭氧污水处理系统的原理、设备组成以及运行优点进行详细介绍。
一、臭氧污水处理系统的原理臭氧污水处理系统的原理主要是利用臭氧气体的氧化能力,将污水中的有机物质进行光化学氧化反应,从而将其分解为水和二氧化碳等无害物质。
臭氧气体可以通过紫外灯、电晕放电、高频放电等多种方式产生,其中,电晕放电法是目前比较常用的一种方法,它利用高压电场引发电晕放电,在电极上产生臭氧气体。
二、臭氧污水处理系统的设备组成臭氧污水处理系统主要由臭氧发生器、曝气器、污泥回流泵、臭氧溶液循环泵、曝气罐、氧化池等组成。
其中,臭氧发生器是臭氧污水处理系统的核心设备,它通过电晕放电产生臭氧气体,然后将臭氧送入氧化池中进行氧化分解反应。
曝气器对污水进行通气,促进污水中的氧气向微生物提供足够的氧和营养物质,从而提高污水处理效率。
污泥回流泵用于将已经处理过的污泥回流到氧化池或生化池中,从而促进污水处理反应的进行。
臭氧溶液循环泵则是将氧化池中的臭氧溶液循环送回臭氧发生器中进行再次氧化分解,提高系统的处理效率。
三、臭氧污水处理系统的运行优点1.高效处理能力:臭氧处理系统采用高级氧化技术,能够快速分解污水中的有机物质,从而提高污水处理效率。
2.节约能源:臭氧处理系统的能源消耗比传统的处理方法要低,可以节省大量的电费和运行成本。
3.降低排放量:臭氧气体的化学性质特殊,可以将有机物质分解为无害的水和二氧化碳等物质,从而减少对环境的污染。
4.操作简便:臭氧处理系统完全自动化控制,可以实现全程无人值守的操作,降低人力成本和人员风险。
5.适用范围广:臭氧污水处理系统可以对不同类型的污水进行处理,具有较广泛的适用性。
四、臭氧污水处理系统的应用领域臭氧污水处理系统广泛应用于污水处理厂、纺织、印染、造纸、电子、化工、制药等行业。
净水厂臭氧系统的设计与安装调试
净水厂臭氧系统的设计与安装调试黄年龙廖凤京提要在给水深度处理工艺中臭氧系统得到越来越多的应用。
介绍了臭氧系统中前(预)臭氧接触氧化、后臭氧接触氧化、臭氧发生系统、臭氧气源、尾气破坏系统、系统控制等的设计,以及安装调试要点。
关键词臭氧设计安装调试接触时间投加量随着居民生活水平的不断提高和健康条件的日益改善,饮用水水质标准要求亦愈来愈高,常规的絮凝、沉淀、过滤、消毒净水工艺,已难以满足水质不断提高的要求,有必要在现有常规处理工艺的基础上,再增加水质深度处理。
臭氧氧化+活性炭过滤的水质深度处理工艺,已在深圳、上海、昆明、常州等城市逐步实施。
在臭氧活性炭工艺中,臭氧系统是其重要的组成部分,它的配置直接影响着净水效果与运行成本。
1臭氧的作用臭氧(O3)是氧(O2)的同素异形体,是一种很强的氧化剂和消毒剂。
臭氧是由3个氧原子成等腰三角形构成,密度为21144kg/m3,它在水中的溶解度是氧气的10多倍。
臭氧的氧化能力很强,其氧化还原电位为2108V,远远高于水厂常用的消毒剂液氯(氧化还原电位为1136V)。
臭氧在给水净化工艺中的主要作用有:前(预)氧化和后氧化。
在前(预)氧化工艺中,臭氧的作用主要有:去除臭和味、色度、铁、锰以及重金属和藻类,使水中胶体微粒脱稳,改善絮凝效果,减少混凝剂的投加量,并可去除THM等三致物质的母体物,减少水中三致物质的含量,可将大分子有机物氧化为小分子有机物,氧化无机物质如氰化物、碳化物、硝化物。
在后氧化工艺中,臭氧一般与活性炭联合使用,其作用主要有:杀死细菌和病毒;氧化有机物,如杀虫剂、清洁剂、苯酚等;去除DOC;氧化分解螯合物,如EDTA和NTA等。
臭氧投入水中后,与有机物的反应分为直接反应和间接反应。
直接反应是臭氧直接氧化水中有机物,它是有选择性的,它的反应速度较慢;间接反应,臭氧是通过水中形成的#OH自由基氧化有机物,它是没有选择性的,它的反应速度很快。
2臭氧系统的设计在给水净化工艺中,臭氧系统一般由前(预)臭氧接触氧化、后臭氧接触氧化、臭氧发生系统、臭氧气源、尾气破坏系统、PLC等几部分组成。
论给水深度处理臭氧生物炭工艺
二、臭氧一生物炭工艺的问题
1.水源水中溴离子(Br一)高,则臭氧氧化时,会产生过高的消毒副产物溴酸盐。溴酸盐 在饮用水水质标准中不得>10pg/L。此时臭氧投量如果减少,则使工艺去除CODMn效果不理想。
2.生物炭池中微生物与水生动物(红虫、水蚤)生存条件好,氧气充足,营养充分,水温合
适,阳光照射等使水生动物与微生物滋长并在出水中泄漏,增加消毒难度,使出厂水生物安全可 靠性下降。
臭氧一生物炭工艺的改进
1.臭氧技术的改进
1)臭氧接触池宜设稳流装置,使水流稳定向下流动,臭氧气泡自下而上,气水均匀反应,提 高水的臭氧吸收效率。 2)臭氧接触池出水中余臭氧浓度不宣过高,现有水厂控制水中余臭氧在0.2--0.4mg/L是没有 必要的(因不是臭氧消毒)。宜控制在O.1mgCL。①不浪费,炭池降流式运行,水中臭氧会逸出,
一8一
使环境中臭氧浓度过高;②能抑制出水中溴酸盐的浓度。 3)臭氧池出水设不锈钢筛(200目),筛除红虫、水蚤。 4)水源水中溴离子高时(>10099/L),会导致出水中溴酸盐超标(>10I.tg/L)。根据国内外经 验可以预先投加H202,使03与H202反应成OH自由基,OH自由基无选择性,可以降解有机物 不致使溴酸盐超标,而如不加H202,03能有选择性地与Br一化合成溴酸盐而使之超标。H202投 量根据日本和济南的经验,宜采取H202/03=0.5-1.5,视Br一浓度而异,臭氧出水中余H202可由 BAC吸去除效果 净水技术 常规处理(混凝沉淀过滤) C12和C102 粉末炭 粒床活性炭和生物处理工艺 臭氧等高级氧化工艺 徼滤与超滤 RO与纳滤 对PPCPs的去除效果 通常不能有效去除 能部分去除,但C12效果不稳定 只能部分去除 能有效去除 能高效去除 效率不高 能高效去除 除个别物质(ANTN去除率<500/0)外,均有较好分解效果,去除率>70%,但并 臭氧 不能完全去除,出水中仍有一定种类和浓度。 臭氧对EDCS具有较好分解能力,去除率>80%。 臭氧一生物炭 应能高效去除
水处理臭氧消毒工程设计及标准简析
制药厂房洁净区臭氧消毒工程设计及标准简析扬子江药业集团 ***摘要本文着重从臭氧用于制药企业入手,分析臭氧消毒加入点,和具体衡量标准,以及相关臭氧量的配置和臭氧接触系统的设计,借助于国外某些设计数据,为臭氧发生器生产和应用单位提供参考。
关键词臭氧CT值水处理采用臭氧消毒代替使用的氯制剂或紫外线,以去除对人体危害严重的氯代有机物,并得以提高水体感官度,净水工程设计的趋势。
净水处理工艺流程一般为采用增压泵直接从原水源吸入原水,先经多介质过滤器、活性炭过滤等一系列粗滤处理,然后再经过精滤,反渗透处理,进入中间水箱,然后再经过超滤以及阴、阳离子交换进入净水箱,再经过消毒处理,可以直接循环输入各净水使用点,特殊用水如制药企业针剂用水还必须再经过蒸馏处理。
在以上水处理工艺流程中,臭氧加入一般选用原水初级处理,臭氧活性碳工艺是当今世界上较为先进和有效的原水处理办法,不但大大减少活性碳的再生周期同时对COD、BOD值的控制也极为有效,通过臭氧本身的强氧化性和活性碳的吸附作用,对水处理后段的膜渗透和超滤等都有提高使用寿命的功效。
臭氧的另一个加入点一般先在消毒处理段,常规净水处理厂一般选用氯消毒(二氧化氯、次氯酸钠)和紫外线等,制药企业一般采用高压蒸汽用于管道容器消毒,紫外线用于水消毒,而臭氧本身具有的高效性、无化学污染性和流动跟踪性等特性决定了它在这一领域的使用,常规净水处理厂,臭氧完全可替代其他消毒方式,而在制药企业考虑到臭氧分解约需要20分钟,故一般采用利用臭氧替代高压蒸汽来执行管道容器的消毒处理,紫外线用于流动循环水的处理。
《消毒技术规范》中仅提到水处理可采用臭氧消毒方法,但对臭氧消毒系统的设计未作具体规定。
本文根据国外有关资料介绍如何确定净水臭氧消毒系统的大小。
CT值是臭氧消毒系统的主要设计参数,基中C代表臭氧浓度,以mg/L计;T代表接触时间,以min计;两者的积CT值表示消毒过程的有效性。
例如臭氧浓度为0.4mg/L,接触时间为4min时的的CT值等于1.6。
臭氧在自来水厂深度处理中的设计与应用
臭氧在自来水厂深度处理中的设计与应用
臭氧技术在自来水处理中已经被广泛应用。
臭氧能够分解大多数有机物和氨氮,还能消除腐臭味。
因此,在自来水厂深度处理过程中,臭氧成为一种重要的工艺。
自来水厂深度处理流程一般包括多种工艺。
其中,常见的有活性炭吸附、臭氧氧化、超滤、反渗透等。
而臭氧氧化工艺是处理有机物和消除异味的理想选择。
臭氧处理的主要优点在于其高效的氧化反应速率和非常完整的氧化分解路径。
臭氧氧化可迅速氧化天然有机物、合成有机物和部分无机物质。
通过去除这些物质,臭氧可以改变水的质量特性,使水变得更清澈,更安全。
自来水厂深度处理中使用臭氧的过程分为两步。
首先,在入水口处进行预氧化处理。
这一步骤的目的是去除大部分的余氯和其他氧化剂残留物,防止这些物质对臭氧的影响。
其次,使用臭氧在深度处理过程中氧化水中的有机物和其他污染物。
臭氧氧化产生的氮和氧化物可以进一步分解化合物和微生物,使水更加纯净。
臭氧深度处理工艺的设计需要考虑诸多因素。
首先,稳定的臭氧发生装置是必不可少的。
臭氧发生器的质量和工作原理对处理效果至关重要。
其次,需要考虑到处理过程中的臭氧空气浓度、水质情况和氧化反应时间等参数。
这些参数需要在设计时合理确定,并在使用时进行实时监测和调整。
总之,臭氧在自来水厂深度处理过程中的应用已经得到了广泛认可。
臭氧氧化工艺是一种非常有效的深度处理工艺,可以有效的去除有机物和异味,提高水质,保护国民的健康。
臭氧技术的应用随着科学技术的进步和工艺设备的改进不断完善和创新,将继续促进自来水处理行业的可持续发展。
水处理—臭氧杀菌消毒设备工艺原理
水处理—臭氧杀菌消毒设备工艺原理一、背景介绍在目前的社会中,水质安全日益受到重视。
随着人口的增加和工业化的迅速发展,各种污染物的排放和人类活动带来的影响导致了水资源的质量下降,给人类健康和环境带来严重的威胁。
因此,处理水质问题成为了当今社会中重要的问题之一。
臭氧杀菌消毒设备是一种用来解决水质问题的工具,在众多消毒设备中,问题能够产生更高效的杀菌消毒效果。
本文主要介绍臭氧杀菌消毒设备工艺原理,旨在全面掌握臭氧杀菌消毒设备的原理,进一步深入了解水质处理领域的知识。
二、臭氧杀菌消毒设备简介臭氧是一种具有强氧化能力和杀菌消毒作用的物质,能够有效清除水中各种有害物质并杀死其中的病菌,从而提高水质安全性。
臭氧杀菌消毒设备是一种利用臭氧进行杀菌的专用设备,它的工作原理与传统杀菌消毒设备不同,能够更加细致地消毒水质。
臭氧杀菌消毒设备可以分为两类,即直接臭氧设备和间接臭氧设备。
直接臭氧设备是一种基于臭氧反应原理的设备,臭氧形成之后直接加入到水中进行反应。
它主要包括臭氧发生器、臭氧反应器和臭氧解析器等几个部分,设备结构相对复杂,适用于大型水处理设备。
而间接臭氧设备则是通过将臭氧气体注入水中,待臭氧与水中有害物质反应完成之后,再通过滤网的方式将臭氧分离回收。
这种方式相对于直接臭氧设备更加经济实用,适用于中小型的水处理工程。
三、臭氧杀菌消毒设备工艺原理臭氧杀菌消毒设备工艺原理包含以下几个方面:(一)臭氧杀菌消毒机理臭氧杀菌消毒机理主要是基于臭氧分解水分子并产生自由基的作用。
这种自由基具有强氧化性,可以与有机物分子中的双键、三键等进行反应,使有机物分子发生断裂从而达到消毒杀菌的作用。
(二)臭氧与水中的有害物质反应臭氧是一种具有非常高的氧化还原能力的物质,它最大的特点是能够进行氧化反应,即将水中的杂质氧化成更为低毒性的物质。
在进行臭氧杀菌消毒过程中,臭氧能够与水中的嗅味物质、难降解有机物、病毒和细菌等有害物质进行反应,并将这些有害物质氧化分解,达到清洁杀菌的目的。
污水处理臭氧消毒设备设备工艺原理
污水处理臭氧消毒设备设备工艺原理介绍随着工业化和城市化的发展,污水排放量不断增加,对环境造成了严重的污染。
为了保护水资源和环境,污水处理已成为一项重要的工作。
其中臭氧消毒设备是目前污水处理中比较先进和有效的消毒技术之一。
本文将介绍污水处理臭氧消毒设备的工艺原理。
设备工艺原理臭氧消毒设备是利用臭氧气体对水中有害物质进行氧化分解和杀菌的一种消毒技术。
臭氧(O3)是一种强氧化剂,在水中能够迅速氧化有机物和无机物,将其分解为CO2、H2O等物质。
臭氧消毒设备主要由臭氧发生器、臭氧反应器和臭氧水处理系统等组成。
臭氧发生器是产生臭氧气体的设备,一般采用高压等离子体放电技术。
臭氧反应器是将臭氧和水中污染物进行反应的设备。
水流经臭氧反应器,臭氧气体与水中的有机污染物发生氧化反应,迅速分解为无害物质。
臭氧水处理系统则是对处理后的水进行净化和过滤的过程。
污水处理臭氧消毒设备的工艺流程如下:1.预处理:将污水进行初步处理,去除其中的固体颗粒和悬浮物。
这一步主要是为了保护臭氧反应器的运行,防止固体物质堵塞系统。
2.臭氧气体发生:将氧气通过高压等离子体放电技术进行臭氧发生。
在高电场下,氧分子受到电子的激发和电离,产生臭氧气体。
3.臭氧与水反应:将产生的臭氧气体引入臭氧反应器中,与水中的有机污染物发生氧化反应。
通过和污水的接触,臭氧气体在极短时间内将有机物氧化分解,并杀灭病菌病毒等。
4.水质净化:对处理后的水进行净化和过滤,将水中的残留臭氧、杂质和悬浮物过滤掉,使得出水达到环保标准。
设备应用污水处理臭氧消毒设备主要应用于城市污水处理、工业废水处理、农村污水处理等领域。
比如在建设农村卫生改革和提高饮水安全方面,臭氧消毒设备可以有效地消除污染物,改善水质。
在工业生产中,臭氧消毒设备可以被广泛应用于电子、医药、石油等领域。
总结污水处理臭氧消毒设备是一项较为先进和高效的污水处理技术。
臭氧气体能够快速分解水中的有机物和无机物,在杀菌消毒方面具有很高的效率。
臭氧在自来水厂深度处理中的设计与应用
臭氧在自来水厂深度处理中的设计与应用发表时间:2020-11-17T11:46:45.220Z 来源:《科学与技术》2020年20期作者:魏鹏博[导读] 在自来水厂中,臭氧活性炭深度处理工艺是非常重要的水质净化方式魏鹏博南京水务集团有限公司龙潭水厂江苏南京 210000摘要:在自来水厂中,臭氧活性炭深度处理工艺是非常重要的水质净化方式,能够改善出水水源,提高自来水的水质。
基于此,本文针对臭氧在自来水厂深度处理中的设计和应用开展研究工作,通过实际案例来了解臭氧系统的具体构成,根据国家自来水水质相关规定,提出活性炭性能指标,之后对出水水质进行分析,最后提出几点注意事项。
关键词:臭氧系统;气源系统;深度处理前言:深度处理技术指的是在通过传统处理工艺后再结合相关的处理方式来对无法清除的污垢杂质进行处理,使得水质得到进一步提升。
现阶段,人们对于自来水的水质要求越来越高,所以各地的自来水厂的生产工艺需要进一步完善优化。
根据最新数据显示,从1990年开始,我国环境污染问题日益加剧,特别是隐孢子虫和贾第虫等感染问题十分严重,为此国内自来水厂逐渐引入臭氧处理工艺,提高出水水质。
该处理工艺就是在进入活性炭池前添加一定剂量的臭氧,产生氧化反应,促进水质中微生物和有机物的降解,所形成的小分子会被活性炭所吸附,在多方面作用下,活性炭的净化能力大大增强,而且还可以延长其使用周期。
1、工程实例某市一水厂占地面积约为7500平方米。
该水厂一期项目供水能力达到1.0X104m3/d。
该水厂成立于1995年,第二年5月份正式投入使用。
原水经过泵房输送到反应沉淀池,经过虹吸滤池处理后流入到清水池,在使用液态氯进行灭菌杀毒,最后输送到城市地下管道中[1]。
该水厂原水处理工艺为:原水-预臭氧池-混合器-絮凝池-沉淀池-提升泵站-主臭氧-生物活性炭滤池-清水池-送水泵房。
2、臭氧系统构成2.1气源气系统臭氧系统的主要原料为空气和氧气,而氧气分为外购的液氧和现场制氧。
南洲水厂臭氧处理系统工艺设计简介
南洲水厂臭氧处理系统工艺设计简介[发布日期]2007-12-10广州市公用事业规划设计院黄长均吴韶萍摘要:臭氧处理在国内净水行业中属于新工艺、新技术,刚建成投产的广州市南洲水厂采用了该工艺,本文结合南洲水厂臭氧处理系统的设计,介绍了该水厂臭氧处理系统的工艺情况。
关键词:深度处理 VPSA 臭氧发生器尾气破坏器广州市自来水公司南洲水厂位于广州市海珠区,设计供水规模为100万m3/d,是全国特大型水厂之一,于2004年6月30日建成投产。
南洲水厂是响应广州市市委、市政府提出的将广州建设成为国际化大都市的号召,实现提高供水质量的目标,按照国际先进水平建设的现代化水厂。
水厂建成后将向广州大学城、珠江新城以及海珠区、东山区、天河区部分地区供应优质饮用净水。
南洲水厂饮用净水投产后的生产实践证明,经过深度处理后的水质接近甚至达到欧美发达国家饮用水水质标准。
广州市公用事业规划设计院承担了南洲水厂的设计,设计中按照现代化水厂的要求,在采用新工艺、新技术、新设备以及自动化等方面进行了许多新的尝试,其中在净水工艺深度处理系统中的臭氧处理系统的设计在广州自来水公司是首次,而深度处理的供水规模、臭氧投加量在全国供水行业也是首屈一指的。
以下我们将对南洲水厂臭氧处理系统工艺作简要的介绍。
1 净水处理工艺南洲水厂设计供水规模为100万m3/d,净水工艺是在常规净水处理的基础上增加深度处理工艺。
南洲水厂采用的净水处理工艺为:臭氧预处理+常规处理+臭氧-生物活性炭滤池工艺,整个净水处理工艺流程如图1所示:2 臭氧应用的概况臭氧处理在净水工艺中的应用历史悠久,几乎与最常用的氯消毒同时开始被采用,但由于臭氧处理系统设备复杂、投资大、电耗高,所以过去在净水工艺中未能普遍应用。
自20世纪90年代起,由于怀疑水中的某些有机物和天然物质与氯发生反应后形成的三卤甲烷具有至癌性,越来越多国家和地区对臭氧在水处理中的应用产生了兴趣,逐步在饮用水系统中采用了臭氧处理工艺,如美国、瑞士、法国、德国等。
南洲水厂采用的水处理工艺
南洲水厂采用的水处理工艺南洲水厂采用的水处理工艺为:预臭氧接触一常规处理一主臭氧接触一生物活l生炭滤池一清水池。
目前已建成第一期臭氧接触池,日处理能力为85万m ,第二期臭氧接触池的土建工程与第一期工程同时完成,预计今年底完成二期接触池的设备安装,届时臭氧接触池的日处理能力可达100万m 。
<br><br>南洲水厂第一期臭氧系统的设备从瑞士进口,共有3台臭氧发生器,单台设计产量47 kg/h,总臭氧产量为141 kg/h。
目前该系统已投产,是国内水厂中臭氧发生能力最大的臭氧系统。
<br><br>该臭氧系统以纯氧气体(浓度/>90%)作为原料,通过高压中频电场,产生浓度为0~14wt%(重量比)的臭氧气体。
臭氧气体通过不锈钢管道(304 L或316 L)与不锈钢阀门调配到接触池的每个投加点,其中预臭氧接触池有3个并联的接触池,在每个接触池进口处设1个投加点,采用射流曝气形式,设计投加比率0.5~1.5 mg/L;主臭氧接触池有5个并联的接触池,在每个接触池设3个串联的投加点,采用三段式微孔深水曝气,设计投力Ⅱ比率1.0~2.5 mg/L。
<br><br>南洲臭氧系统的自动化程度高,可实现“中控室操作,现场无人值守,事故自动停机报警”的控制模式。
<br><br>2 臭氧系统主要设备<br><br>(1)主配电线路,双回路380 V,50 Hz(制式为TN—S,三相五线制)。
<br><br>(2)臭氧发生系统,包括3台发生器(OGU)、3台供电单元(PSU,起升频升压的作用)、氧气管道与阀门、臭氧管道与阀门、冷却水管道等设备。
发生器的最高工作电压是4 000 V,工作频率是600~ 1 000 Hz,单台PSU的功率为800 kW。
<br><br>(3)预臭氧投加系统,包括4台射流水泵组、3个水射器、射流水管道、3个射流曝气器、臭氧气体分配管道、2台加热式臭氧尾气破坏器(VOD)等设备。
臭氧在自来水厂深度处理中的设计与应用
臭氧在自来水厂深度处理中的设计与应用一、臭氧水处理技术的设计1. 原水处理自来水厂的原水水源多为地表水、河水等,可能存在一定的微生物和有机物污染,所以首先需要进行预处理,一般包括混凝、沉淀、过滤等工艺。
这一步骤的目的是去除水中的大颗粒杂质、悬浮物等,为下一步的处理做好准备。
同时,这些步骤的设计可以减少后期臭氧处理设备的负担,避免对臭氧设备产生二次污染。
2. 臭氧产生设备的选择臭氧的生成有多种方法,主要分为两类:电解法和紫外光法。
在自来水厂深度处理方面,其中一种比较常见的方法是电解法。
“电解法”就是在电解池中加入一定的电解质,使电解液中形成氧和氧化物离子,然后通过激分电位,将自由氧与氧化物离子结合成臭氧。
臭氧生成的设备主要有三种类型:氧机、氧气增压机、寿命泵。
3. 设计流程臭氧深度处理一般采用预氧化法,即将臭氧与水自行相接触,在短时间内发挥臭氧强氧化作用,处理水体中存在的难以分解的有机物和大分子物质。
具体的处理流程可以如下:原水→ 混凝剂→ 表面水处理→ 臭氧预氧化→ 活性炭吸附→ 倒流洗涤→ 活性炭再生→ 臭氧氧化→ 系统处理→ 出水在设计流程时需要注意以下因素:① 要控制臭氧浓度和臭氧接触时间以提高其分解效率。
臭氧的生成量通常在4-5毫克之间,流量可以根据处理水量决定。
② 每个单元的设计水流量应当充分考虑水的自来水厂的生产工艺要求,避免出现水质波动。
③ 设计时要考虑设备的较低的能耗,以减少对环境的负担。
臭氧水处理技术可以应用于自来水厂、工业生产过程中存在水污染的处理,比如电镀、造纸等工业领域。
本文主要介绍其在自来水厂深度处理方面的应用。
应用一:消除水中的有机物和微污染物应用二:改善水的口感自来水中可能存在一些难以描述的异味或难以消除的水质问题,比如:水垢、异味、杂质等。
臭氧水处理技术不仅能够有效处理有机物和微污染物,也可以消除水中异味和水垢。
在小范围实验中,可以在自来水中添加少量臭氧,通过反应消除异味和水垢以改善水质。
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南洲水厂臭氧处理系统工艺设计简介[发布日期]2007-12-10广州市公用事业规划设计院黄长均吴韶萍摘要:臭氧处理在国内净水行业中属于新工艺、新技术,刚建成投产的广州市南洲水厂采用了该工艺,本文结合南洲水厂臭氧处理系统的设计,介绍了该水厂臭氧处理系统的工艺情况。
关键词:深度处理 VPSA 臭氧发生器尾气破坏器广州市自来水公司南洲水厂位于广州市海珠区,设计供水规模为100万m3/d,是全国特大型水厂之一,于2004年6月30日建成投产。
南洲水厂是响应广州市市委、市政府提出的将广州建设成为国际化大都市的号召,实现提高供水质量的目标,按照国际先进水平建设的现代化水厂。
水厂建成后将向广州大学城、珠江新城以及海珠区、东山区、天河区部分地区供应优质饮用净水。
南洲水厂饮用净水投产后的生产实践证明,经过深度处理后的水质接近甚至达到欧美发达国家饮用水水质标准。
广州市公用事业规划设计院承担了南洲水厂的设计,设计中按照现代化水厂的要求,在采用新工艺、新技术、新设备以及自动化等方面进行了许多新的尝试,其中在净水工艺深度处理系统中的臭氧处理系统的设计在广州自来水公司是首次,而深度处理的供水规模、臭氧投加量在全国供水行业也是首屈一指的。
以下我们将对南洲水厂臭氧处理系统工艺作简要的介绍。
1 净水处理工艺南洲水厂设计供水规模为100万m3/d,净水工艺是在常规净水处理的基础上增加深度处理工艺。
南洲水厂采用的净水处理工艺为:臭氧预处理+常规处理+臭氧-生物活性炭滤池工艺,整个净水处理工艺流程如图1所示:2 臭氧应用的概况臭氧处理在净水工艺中的应用历史悠久,几乎与最常用的氯消毒同时开始被采用,但由于臭氧处理系统设备复杂、投资大、电耗高,所以过去在净水工艺中未能普遍应用。
自20世纪90年代起,由于怀疑水中的某些有机物和天然物质与氯发生反应后形成的三卤甲烷具有至癌性,越来越多国家和地区对臭氧在水处理中的应用产生了兴趣,逐步在饮用水系统中采用了臭氧处理工艺,如美国、瑞士、法国、德国等。
在我国,随着人民生活水平的提高,对饮用水水质提出了更高的要求,目前我国已有北京、上海、深圳、昆明等城市的自来水厂采用了臭氧处理工艺。
与氯相比,臭氧在水处理中有许多氯无法比拟的优势。
由于臭氧的氧化还原电势(+2.076V)比氯的氧化电位(+1.36V)高出50%以上,因此比氯具有更强的氧化能力,几乎能够氧化所有金属以及有机、无机的物质(除金、铂、不锈钢、玻璃、陶瓷等外),因而具有更强的杀菌作用,对细菌的杀灭作用也比氯快,且在很大程度上不受PH值的影响。
在投加量为2~4mg/L时,水几乎可以完全被消毒。
在消毒的同时还能氧化水中的色、嗅、味和酚等,改善水的性质。
较少产生附加的化学物质污染,不会产生如氯酚那样的臭味,也不会产生三卤甲烷等氯消毒的副产物。
同时臭氧只需要电能就可以就地制造。
3 南洲水厂臭氧处理系统主要工艺参数的确定对于臭氧处理系统来说,臭氧投加浓度、臭氧投加量、臭氧与水的接触反应时间以及臭氧在水中的转移效率这四个工艺参数十分关键,它们不仅关系到系统设计的先进合理与否,还与工程投资密切相关。
为了获得这些关键参数,在进行南洲水厂臭氧投加系统设计之前,广州市自来水公司进行了时间长达一年的中试试验,通过试验确定了南洲水厂臭氧处理系统的主要工艺参数:臭氧投加浓度7~10wt%(正常情况下10wt%,其中一台臭氧设备故障停机时7wt%,wt%——重量百分比,臭氧浓度7~10wt%相当于臭氧在混合气体中的含量为103~148g/m3。
);预臭氧投加量0.5~1.5mg/l,臭氧与水接触反应时间≥4min;主臭氧投加量南洲水厂臭氧处理系统主要由气源制备、臭氧发生、接触反应和尾气破坏四部分的组成,系统的组成及工艺流程如图2所示:南洲水厂臭氧投加浓度为10wt%,臭氧最大需求量约为183.3kg/h,氧气需求量为1309.57~2618.57kg/h,因此气源采用②、③形式。
南洲水厂臭氧制备的气源形式选用VPSA现场制氧为主要形式,同时配置液氧储备系统作为VPSA设备检修停产或满负荷峰值时产量不足的备用。
VPSA(Vacuum Pressure Swing Adsorption的简称,中文含义是真空变压吸附技术)的基本原理是:利用固体吸附剂对气体组分吸附的明显选择性和扩散性的差异,通过气源在接近常压下在不同吸附剂中的循环变化,其解吸(或再生)采用真空抽吸的方式来实现气体的分离过程。
它以空气为原料,利用专用的制氧分子筛(即吸附剂)对空气中氧、氮、二氧化碳等气体组分的吸附选择性,在常温状态下将空气中的氧气分离出来。
南洲水厂的现场制氧设备由美国AIRSEP公司提供。
该VPSA现场制氧系统的规格折算成100%的纯氧时产量为1200Nm3/h(Nm3——标准立方米,标准状态下(0℃,1.013bar)的体积),产品气体中氧气含量为90~95%。
液氧储备设备主要包括三个体积为50m3的液氧储罐,两个蒸发能力为1500Nm3/h的空温式液氧汽化器。
4.2 臭氧发生系统臭氧发生系统是臭氧处理系统中的设备核心,其作用是生产消毒工艺所需的数量足够的臭氧气体。
南洲水厂臭氧发生车间配备四台臭氧发生器,选用的是瑞士OZONIA公司的产品,总臭氧发生量为190kg/h,每台设备的发生量为47.5kg/h,正常情况下臭氧发生浓度为10wt%。
臭氧发生系统主要由以下部分组成:臭氧发生器、发生器供电单元(简称PSU,含变频、变压、冷却系统)、供配电系统(简称PDB)、PLC控制系统、仪表空气和氮气投加系统、相关仪表阀门、管道等。
臭氧产生在臭氧发生器放电管内,图3是臭氧发生示意图。
在臭氧生成的过程中,开始时氧分子吸收能量分解,分解后的氧原子与未分解的氧分子结合生成臭氧分子。
臭氧的产生发生在放电管的两个电极之间,两个电极被绝缘介质隔开,并留有一个很小的间隙。
约3700V、1000z的电压施加在电极上,含氧气体流过间隙,臭氧则在放电区域内产生。
4.3 臭氧接触反应系统接触反应是臭氧处理系统中生产运行的核心,它的作用是将臭氧发生器产生的臭氧气体迅速有效地扩散到处理水中,并稳定可靠地完成预定工艺所要求的反应。
南洲水厂接触、反应系统中设置前、主臭氧接触池。
从取水泵站输送来的原水到达南洲水厂厂区后,先进入预臭氧接触池,随后经过常规处理,再被提升泵房抽取送进主臭氧接触池。
4.3.1 预臭氧接触反应系统4.3.1.1 南洲水厂预臭氧的主要目的:l 初步氧化去除高浓度有机物(DOC)、铁、锰;l 改善絮凝和过滤效果,减少絮凝剂投加量和反冲滤池用水量l 减少三致物质的母体,避免THM的形成;l 控制藻类;l 氧化无机物质如氰化物、碳化物、硝化物。
4.3.1.2 南洲水厂预臭氧系统主要设计参数:l 投加量:0.5~1.5mg/l;l 接触池数量:4座;l 接触池有效水深:6m;l 射流投加线:1线/池(共4线并联运行);l 文丘里射流器数量:4套;l 射流器动力水泵:5台(4运1备);l 臭氧转移效率:≥95%;4.3.1.3 预臭氧接触反应系统臭氧扩散通常采用微孔曝气或射流曝气两种形式,南洲水厂预臭氧接触反应系统采用文丘里射流曝气的形式。
在预臭氧接触池中建有加压水泵房,利用水泵向文丘里射流器提供压力水,通过射流器使臭氧进入接触池。
使用射流曝气。
在预臭氧接触池四条进水管处各安装一个电磁流量计,提供4~20mA的电流信号供臭氧发生器的PLC系统根据处理水量进行臭氧投加量控制。
4.3.2 主臭氧接触反应系统4.3.2.1 南洲水厂主臭氧的主要目的:l 改善水质的口感、气味、色度;l 杀死细菌、去除病毒,例如贾第鞭毛虫和隐孢子虫等;l 氧化有机物质,如苯酚、洗洁精、杀虫剂和难降解的有机物。
4.3.2.2主臭氧接触反应系统主要设计参数:l 投加量:1.0~2.5mg/l;l 接触池数量:6座;l 接触池有效水深:6m;l 投加线:1线/池(共6线并联运行);l 水中余臭氧要求(C值):0.2~0.4mg/l;l 臭氧投加:每条投加线设3个投加点;l 臭氧转移效率:≥95%4.3.2.3主臭氧接触反应系统主臭氧接触池采用曝气头微孔曝气的形式。
在主臭氧接触池的每条进水管道上各安装一个电磁流量计,提供4~20mA的信号供臭氧发生器的PLC系统进行臭氧投加量控制。
主臭氧接触池每条出水廊道均不设置出水阀门,而采用薄壁堰跌落出水,经过臭氧处理后的水通过堰跌落后汇集到密闭的混凝土集水渠送往炭滤池。
主臭氧是整个臭氧处理系统的主氧化反应系统。
主臭氧投加量通过控制CT值(C——水中剩余臭氧浓度,mg/l;T——接触反应时间,min)来获得较理想的反应效果,一般控制CT≥1.6mg•min/l,且C的取值范围为0.2~0.4mg/l。
4.4 臭氧尾气破坏系统相对臭氧处理系统其他部分而言尾气破坏部分是相对独立的子系统。
它的作用是及时有效地消除臭氧处理系统生产运行过程中所产生的富裕臭氧气体。
空气中一定浓度的臭氧对人体有害,对经过尾气破坏系统排放到大气中的气体规定其臭氧浓度≤0.1mg/l。
因此必须设置臭氧尾气破坏系统消除臭氧处理系统生产运行过程中产生的富裕臭氧气体。
南洲水厂设置有预臭氧和主臭氧尾气破坏系统,它们分别建设在预臭氧和主臭氧接触池池顶上,其中预臭氧破坏系统配置了两台型号为RB100/FU的加热型臭氧尾气破坏器,设备最大尾气处理能力为770Nm3/h,运行状态为一用一备。
主臭氧尾气破坏系统也配置了两台加热型尾气破坏器,型号为RB160/FU,最大尾气处理能力为1225Nm3/h,也是一用一备。
5 结束语目前我国有部分城市的自来水厂采用了臭氧投加工艺,由于地区气候条件、原水水质和经济条件的差异,所采用的工艺流程、气源形式、设计参数等均有所不同,尤其是南洲水厂这样供水量和臭氧投加量特别大的水厂,对于通过中试获得的关键设计参数,在今后的实际运行过程中,还有必要进行深入实践和摸索,以获得更符合实际的数据。
除此之外,对臭氧的溶解效率、投加量的控制、设备的安全运行和经济运行等许多课题,还需要我们继续研究和探讨,真正掌握运用新设备、新技术和新工艺,为大型水厂饮用净水的生产和臭氧处理技术探索出一条新路。