Difference between revisions of "管道系统中的氯消毒"

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曝气
[[Image:chlorination in piped.jpg|thumb|right|200px|碗状悬浮氯化器可置于贮水池或水窖中。图片来源:世界卫生组织(WHO).]]
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一种悬浮式氯化器.]]
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[[Image:aeration cone.jpg|thumb|right|200px|多椎体曝气器图片:Infilco Degremont, Inc.
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曝气是一个水和空气充分接触的过程。这过程通常也叫做充氧处理。曝气过程在自然环境中很常见,比如湍流起伏就是水流天然曝气的过程。在工业过程中,水流通常是逆流与空气或强迫气流相向接触。一些集中水处理系统也会用到曝气处理池。水和空气的接触时间以及水中的空气含量必须足够,才能确保去除不需要的气体。
  
氯化消毒是一种化学净水方式。氯能杀灭水中病原体,并提供屏障以防止水体再次污染。氯化消毒通常是饮用水处理程序的最后一步。
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曝气用于水处理, 可用于以下过程:
  
最常用的低成本净水技术有批量氯化和流动氯化。'''批量氯化'''是指关闭水窖的出水和入水口以后,将浓缩的氯溶液添加到水体中。搅拌水体,并让氯剂留在水中至少30分钟,以发生化学反应。随后
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* 减少二氧化碳(脱二氧化碳)
打开出水口放水。水窖放空后关闭出水口,并注入下一批需要消毒的水。
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* 氧化井水里常见的的铁和锰(氧化塔)
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* 减少氨和硫化氢(吹脱)
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* 细菌防治
  
'''流动氯化器'''(也称为滴注式或定泵头氯化器)一般用于净水窖入水口处,向流动淡水水体持续注入少量稀释的氯溶液。通常来说,水窖上方会有一个小水槽用于盛放氯剂,在入水口附近将溶液注入水中,持续的水流保证氯剂与水能够充分混合。诸如'''碗状悬浮氯化器'''的特殊装置能够精确控制注入剂量。有时也采用电控水泵控制剂量。市面上也有能将普通食盐溶液转化为活性氯的电子设备,使能随时随地制取氯剂。此外还有一些小型测试套件,能够按水量和水质监测及调整氯剂剂量。储存和准备制取氯剂的化合物都必须格外小心。
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在发展中国家,常用的曝气方法就是把水喷洒在盘子上或者将空气喷入水中。
  
'''产量''':一般而言,每千克70%的氯剂溶液可净化处理350-1400立方米的水。
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在一些常见曝气设备中,最常使用到的是一些特殊喷头,能喷出细小的水流,喷到金属板上,形成水沫,从而将水暴露在空气中。瀑布式曝气器将水流分成向下流细小湍流。盘式曝气器由五个带排孔的盘子组成,从上到下尺寸依次增加,水流可以从上一个盘子依次跌落至下一个盘子,过程中水与空气接触。空气扩散曝气器就是贮水池,空气从池底的扩散管道不断向上冒泡。以上各种方法中,最后的一种方法是最有效的。空气量需要得到控制。贮水池一般有4米深,水通常要在贮水池停留15分钟。在所有曝气方法中,盘式方法因为成本低、操作简单以及相对高效,常被使用。<ref> [http://www.washdoc.info/docsearch/title/122148 Water manual for refugee situations.] UNHCR, 1992. </ref>
  
 
===适宜条件===
 
===适宜条件===
'''应用范围''':适用于所有需要进行饮用水消毒且能够获得氯剂的情况。
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温度对空气吹脱过程的影响很大。所以,外部温度低的时,不宜进行曝气过程。理论上来说,在68°F 的时候,使用曝气可以令水中的二氧化碳含量能够降至0.5 ppm来达到平衡状态。从经济学角度来看,这个并不一正实用,而通常二氧化碳含量降至10 ppm才是符合条件的。
  
===建造、营运和维护===
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===建造、操作和维护===
必须检查待处理水体的流量,并在有需要的情况下进行调整,同时必须每周1-2次以刚准备好的溶液补充氯剂池。操作人员必须小心避免直接接触氯化物固体或溶液,并在制备氯化物溶液时使用防护手套和器具。防护手套及器具需要定期更换。在某些情况下,用于净水的氯剂量会与水中的氯残留一同被记录在册。氯化器必须定期调整并清理其中残留的氯盐。如水管被氯剂腐蚀,则必须立即更换。
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水曝气通常有两种方法。工业用最常见的就是瀑布式曝气器。水雾喷嘴可以将水流分成小滴或薄膜来增大与逆流空气接触。
  
如果使用钢制氯剂池,内部必须覆盖防护涂层,并每年检修腐蚀情况,对覆盖氯剂池的顶棚也要进行维护。供水委员会通常指派经过专业训练的看护人来负责维护工作。氯化物必须从经销商或卫生部门处取得,同时,必须保证有充足的氯化物仓储量。外部机构,如政府卫生或水资源部门,会提供看护人培训并实施监测。
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曝气过程中的空气扩散方法是将空气疏散到一个接受容器,容器里有逆向水流,以此来制造许多非常小的气泡。这样可以保证空气和水能够充分接触,把水中不想要的气体冲洗掉。
 
 
'''潜在问题'''<br>
 
— 氯化消毒对碱性水(PH值高于8.0)效果不佳;<br>
 
— 当水体中微生物或悬浮固体过多时,需要进行预处理;
 
— 氯化物的获取渠道及成本可能存在诸多局限;<br>
 
— 氯化消毒影响饮用水口感,因此人们在不知情的情况下可能会拒绝购买、饮用。
 
— 另一方面,部分饮用水可能在未经足够氯剂彻底消毒的情况下带有氯剂气味,使人误以为水已经完全消毒,可以放心饮用。
 
 
 
尽管存在上述局限,对饮用水进行氯化消毒仍是目前最经济有效的净水技术之一,应予以支持推广。
 
 
 
===成本
 
'''初始成本'''购置氯化器和水管最低只需15美元,但还需考虑贮水池、浓缩氯溶液以及搭建防护棚的额外成本。
 
  
 
===实地经验===
 
===实地经验===
以下项目通过管道输送进行氯化流程。
 
 
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|[[Image:akvorsr logo_lite.png|center|60px|link=http://akvo.org/products/rsr/]]
 
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|[[Image:project 786.jpg |thumb|center|140px|<font size="2"><center>[http://rsr.akvo.org/project/786/ RSR Project 786]<br>MWA-LAP:<br>洪都拉斯</center></font>|link=http://rsr.akvo.org/project/786/ ]]  
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===操作指南、视频和链接===
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* [http://www.mrwa.com/OP-Aeration.pdf Aeration.] 明尼苏达州农村水利协会。
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商业曝气器:[http://www.environmental-expert.com/water-wastewater/water-aeration/products/location-africa Water aeration equipment]. EnvironmentalExpert.com
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经济合作与发展组织(OECD)环境行动计划(EAP)工作组秘书处, 2005.
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参考文献===
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<references/>
  
 
===鸣谢===
 
===鸣谢===
* 布莱克(Brikke)、弗朗索瓦(François)、布雷德罗(Bredero)、马腾(Maarten)[http://www.washdoc.info/docsearch/title/117705 Linking technology choice with operation and maintenance in the context of community water supply and sanitation: A reference document for planners and project staff] 或([http://www.who.int/water_sanitation_health/hygiene/om/wsh9241562153/en/ alternative link]). 世界卫生组织以及国际红十字会水源与卫生中心。2003年,瑞士日内瓦。
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* [http://www.gewater.com/handbook/ext_treatment/ch_4_aeration.jsp Chapter four: Aeration.] GE Power and Water.
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* [http://helid.digicollection.org/es/d/Junr01/10.3.html Water Manual for Refugee Situations] 或 ([http://www.washdoc.info/docsearch/title/122148 alternative link]). UNHCR; 1992; 160 页.

Revision as of 03:01, 22 October 2017

曝气

Aeration icon.png

[[Image:aeration cone.jpg|thumb|right|200px|多椎体曝气器图片:Infilco Degremont, Inc.

曝气是一个水和空气充分接触的过程。这过程通常也叫做充氧处理。曝气过程在自然环境中很常见,比如湍流起伏就是水流天然曝气的过程。在工业过程中,水流通常是逆流与空气或强迫气流相向接触。一些集中水处理系统也会用到曝气处理池。水和空气的接触时间以及水中的空气含量必须足够,才能确保去除不需要的气体。

曝气用于水处理, 可用于以下过程:

  • 减少二氧化碳(脱二氧化碳)
  • 氧化井水里常见的的铁和锰(氧化塔)
  • 减少氨和硫化氢(吹脱)
  • 细菌防治

在发展中国家,常用的曝气方法就是把水喷洒在盘子上或者将空气喷入水中。

在一些常见曝气设备中,最常使用到的是一些特殊喷头,能喷出细小的水流,喷到金属板上,形成水沫,从而将水暴露在空气中。瀑布式曝气器将水流分成向下流细小湍流。盘式曝气器由五个带排孔的盘子组成,从上到下尺寸依次增加,水流可以从上一个盘子依次跌落至下一个盘子,过程中水与空气接触。空气扩散曝气器就是贮水池,空气从池底的扩散管道不断向上冒泡。以上各种方法中,最后的一种方法是最有效的。空气量需要得到控制。贮水池一般有4米深,水通常要在贮水池停留15分钟。在所有曝气方法中,盘式方法因为成本低、操作简单以及相对高效,常被使用。1

适宜条件

温度对空气吹脱过程的影响很大。所以,外部温度低的时,不宜进行曝气过程。理论上来说,在68°F 的时候,使用曝气可以令水中的二氧化碳含量能够降至0.5 ppm来达到平衡状态。从经济学角度来看,这个并不一正实用,而通常二氧化碳含量降至10 ppm才是符合条件的。

建造、操作和维护

水曝气通常有两种方法。工业用最常见的就是瀑布式曝气器。水雾喷嘴可以将水流分成小滴或薄膜来增大与逆流空气接触。

曝气过程中的空气扩散方法是将空气疏散到一个接受容器,容器里有逆向水流,以此来制造许多非常小的气泡。这样可以保证空气和水能够充分接触,把水中不想要的气体冲洗掉。

实地经验


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RSR Project 473
项目 Water4Tomorrow


操作指南、视频和链接

  • Aeration. 明尼苏达州农村水利协会。

商业曝气器:Water aeration equipment. EnvironmentalExpert.com 经济合作与发展组织(OECD)环境行动计划(EAP)工作组秘书处, 2005.

参考文献===

  1. Water manual for refugee situations. UNHCR, 1992.

鸣谢