CN1772640A - 一种清水池内加氨并混合的实施系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种清水池内加氨并混合的实施系统，属于饮用水处理技术领域。其特征在于：加氨点设置在清水池内，清水池被加氨点处导流隔墙和溢流堰分为游离氯消毒接触段、加氨混合段和氯胺消毒段；游离氯消毒接触段和加氨混合段部分采用恒水位设计；清水池的主体部分为氯胺消毒段，变水位运行；在游离氯消毒接触段和加氨混合段间的导流隔墙上设置导流孔口或导流缝，将加氨管设置在导流孔口或导流缝处；为了防止消毒剂出现短流，在池中设置多道导流墙。本发明很容易实施短时游离氯后转氯胺的顺序水处理消毒方法，清水池结构、加氨点以及混合装置的设计能保证氯或氨完全、快速、均匀地溶解于水中，不产生氯或氨的逸出、短流等现象。

Description

一种清水池内加氨并混合的实施系统

技术领域

本发明涉及一种清水池内加氨并混合的实施系统，尤其是涉及一种在饮用水处理中采用短时游离氯后转氯胺的顺序水处理消毒方法时，需要在清水池内实施加氨并混合的结构设计和装置，属于饮用水处理技术领域。

背景技术

目前饮用水处理领域中常用的消毒系统包括游离氯、氯胺、先氯后氨消毒系统等，其中后两种系统需要加氯和氨，如图1所示。

1.游离氯消毒是在清水池前的管道内投加氯，在整个清水池以及供水管网中采用游离氯作为消毒剂来灭活水中的微生物。

2.氯胺消毒是在清水池前的管道内同时或者在小于2min的水力停留时间间隔内投加氯和氨，在整个清水池以及供水管网中采用化合态的氯胺作为消毒剂来灭活水中的微生物。

3.先氯后氨消毒是在清水池前管道内加氯，清水池出水管道内加氨转为氯胺的消毒工艺，即在整个清水池采用游离氯作为消毒剂来灭活水中的微生物，在供水管网中采用化合态的氯胺作为消毒剂来灭活水中的微生物。

综上所述，在饮用水消毒处理中氯、氨通常是采用管道方式投加和混合，投加的位置是在清水池前或清水池后，而没有在清水池内部投加和混合的设计。本申请人在前一项发明申请“短时游离氯后转氯胺的顺序水处理消毒方法”(专利公开号：CN1583591，公开日：2005年2月23日)中提出了在清水池内加氨，将游离氯消毒转化为氯胺消毒的工艺，本发明是针对这一工艺的一种具体实施系统。

发明内容

本发明的目的在于提供一种清水池内加氨并充分混合的实施系统，以适应短时游离氯后转氯胺的顺序水处理消毒方法中在清水池内加氨，满足把水中游离氯转化为氯胺的要求。

本发明提出的一种清水池内加氨并混合的实施系统，其特征在于：所述系统含有游离氯消毒段1，加氨混合段2，氯胺消毒段3，进水管4，出水管5，溢流堰6，导流隔墙7，加氯点8，加氨管9，导流隔墙10，检修井11；所述加氨管9设置在清水池内；所述清水池被加氨点处的导流隔墙[7]和溢流堰6分为三个部分：游离氯消毒接触段1、加氨混合段2和氯胺消毒段3；所述游离氯消毒接触段1和加氨混合[2部分采用恒水位设计；所述清水池的主体部分为氯胺消毒段3，变水位运行；所述在游离氯消毒接触段1和加氨混合段2之间的导流隔墙10上设置导流孔口或导流缝，将加氨管[9]设置在导流孔口或导流缝处，在池中设置多道导流墙7。

在上述实施系统中，所述加氨点8含有清水池内加氨管9以及池外加氨管检修井11；所述检修井11内加氨系统由加氨直管、截止阀、弯管法兰组成；加氨管穿透清水池壁插入水面以下，当加氨管堵塞时，可以关紧截止阀切断加氨，然后拆卸弯管法兰，将加氨直管从清水池中抽取出来，然后更换备用加氨管或者疏通加氨管后重新安装整个系统。

本发明提出的一种清水池内加氨并混合的实施系统，具有以下优点：

(1)可在自来水厂中实施“短时游离氯后转氯胺的顺序水处理消毒方法”；

(2)能保证所需的游离氯消毒时间不随清水池水位的波动而改变；

(3)清水池结构、加氨点以及混合装置的设计能保证氯或氨完全、快速、均匀地溶解于水中，不产生氯或氨的逸出、短流等现象；

(4)加氨管装置拆装方便，便于长期运行管口结垢后的检修；

(5)运行操作简单，成本不高，便于水厂采用实施。

附图说明

图1为消毒工艺实施方式比较：游离氯消毒、氯胺消毒、先氯后氨消毒以及短时游离氯后转氯胺的顺序水处理消毒。

图2为采用顺序氯化消毒工艺的清水池总平面模式图(实施方式一)。

图3为清水池加氨转化段局部平面图。

图4为清水池加氨转化段局部与加氨管检修井立面图( A-A剖面)。

图5为加氨管检修井立面图( B-B剖面)。

图6JY水厂采用顺序氯化消毒工艺的清水池局部平面图(实施方式二)。

图7加氨管检修井局部平面图(实施方式二)。

图8清水池局部与加氨管检修井立面图(实施方式二)。

图9JY水厂采用顺序氯化消毒工艺的清水池总平面图(实施方式三)。

图10JY水厂采用顺序氯化消毒工艺的清水池总平面图(实施方式三)。

具体实施方式

下面结合附图及两个实施例(包括三种实施方式)对本发明技术方案做进一步说明：

请见图1。a-游离氯消毒，b-氯胺消毒，c-先氯后氨消毒，d-短时游离氯后转氯胺的顺序水处理消毒。

请见图2。1-游离氯消毒段，2-加氨混合段，3-氯胺消毒段，4-进水管，5-出水管，6-溢流堰，7-导流隔墙，8-加氯点，9-加氨点。

请见图3。4-进水管，6-溢流堰，7-导流隔墙(虚线位置为下孔口)，8-加氯点，9-加氨管，10-导流隔墙(上孔口)，11-检修井。

图2采用顺序氯化消毒工艺的清水池总平面模式图(实施方式一)，加氨点9设置在清水池内。整个清水池被导流隔墙7和溢流堰6分为三个部分：游离氯消毒接触段1、加氨混合段2和氯胺消毒段3，如图2所示。为保证所需的游离氯消毒时间不随清水池水位的波动而改变，清水池中游离氯消毒接触段和加氨混合段部分采用恒水位设计，通过在加氨混合段2出口处设置的溢流堰6实现。游离氯消毒接触段1内部设有导流隔墙7，使池中水流呈推流状态，以保持消毒剂游离氯与水的有效接触时间。清水池的主体部分为氯胺消毒段3，变水位运行，以满足总的消毒接触时间和水厂二泵站前调节容量的要求。

请见图4。1-游离氯消毒段，2-加氨混合段，3-氯胺消毒段，4-进水管，6-溢流堰，7-导流隔墙(下孔口)，8-加氯点，9-加氨管，10-导流隔墙(上孔口)，11-检修井。

请见图5。9-加氨管，10-导流隔墙(上孔口)，11-检修井。

加氨点设计包括清水池内加氨管9以及清水池外的加氨管检修井11，如图4、5所示。检修井内加氨系统由加氨直管、截止阀、弯管法兰组成。加氨管穿透清水池壁插入水面以下。当加氨管堵塞时，可以关紧截止阀切断加氨，然后拆卸弯管法兰，将加氨直管从清水池中抽取出来，然后更换备用加氨管或者疏通加氨管后重新安装整个系统。

加氨后快速混合设计是在游离氯消毒接触段和加氨混合段间的导流隔墙10上设置导流孔口或导流缝，将加氨管9设置在导流孔口或导流缝处，管口没入水中，保证所加入的氨与水均匀混合，并与氯快速反应生成一氯胺。为了保证氯和氨的快速反应，在加氨混合段中还设置了导流墙7和导流孔口，以保证氯和氨在横向以及纵向的混合均匀，如附图3、4所示。

经某水厂的中试研究表明，该实施系统可以满足自来水厂采用“短时游离氯后转氯胺的顺序水处理消毒方法”的要求，并保证该消毒工艺对微生物和消毒副产物的双重控制效果。

中试研究中的清水池结构设计原理如上所述。在清水池进水管中加氯，经过10min的短时游离氯消毒接触时间后，在清水池内加氨，在池中设置多道导流隔墙并在隔墙上设置孔口满足混合要求。在加氨点后水力停留时间为5min处取样测定，表明游离氯已经完全转化为一氯胺，实现了短时游离氯消毒后完全、快速地转化为氯胺的要求。现场试验数据表明，采用该发明原理设计的清水池，可保证“短时游离氯后转氯胺的顺序水处理消毒方法”对微生物和消毒副产物的双重控制效果：对细菌总数、总大肠菌群和病毒的消毒效果与传统的氯消毒相当；主要消毒副产物三卤甲烷、卤乙酸的生成量减少了50％以上；同时消毒剂投加量明显少于氯消毒，消毒成本大致相同。

本发明可广泛应用于水源水氨氮浓度较低，适宜采用“短时游离氯后转氯胺的顺序水处理消毒方法”的自来水厂。

本发明在水厂消毒工艺中，先加入氯进行游离氯消毒，在适当的接触时间(一般小于30min，短于常规的氯消毒接触时间)后再向水中加入氨，把水中的游离氯转化为氯胺，继续进行氯胺消毒。清水池采用特殊的构造以满足调整短时游离氯消毒接触时间的要求。

天津市自来水公司新建JB水厂采用“短时游离氯后转氯胺的顺序水处理消毒方法”，并采用本发明原理实施。该水厂设计总供水能力50万m³/天，有两座大型清水池。其具体实施方法如下所示。

实施例一：

在清水池内设置导流隔墙和溢流堰，将清水池分为短时游离氯消毒段1、氯氨混合段2和氯胺消毒段3，参见附图2。在清水池进水管4设置加氯点8，在清水池水力停留时间约为10min处设置加氨点9。在水力停留时间约为15min处设置溢流堰6，恒水位运行，保证短时游离氯消毒接触时间恒定。加氨点之前为游离氯消毒接触段1，加氨点9和溢流堰6之间为氯氨混合段2。加氨点的具体设计是在前两段间的导流隔墙10上设置上位导流孔口，将加氨管释放段插入孔口，并采用穿孔管设计以保证加氨和氯、氨混合均匀。为了消除消毒死角，提高灭活效果，在清水池中设置导流墙，并在导流墙相应位置设置孔口，参见附图3、图4和图5。

天津市自来水公司JY水厂改造中采用“短时游离氯后转氯胺的顺序氯化消毒工艺”，并采用本发明具体实施。可行的实施方式有两种，根据实际条件，最终在施工中选择实施方式三。该水厂是在原有水厂基础上的改建项目，设计总供水能力50万m³/天。该水厂的清水池包括两部分：一个设置在新建气浮净化车间下方的小型合建式消毒接触池和原有分建式清水库，两者串联运行。小型消毒接触池的水力停留时间约为30min，出口处设置溢流堰，恒水位运行；清水库的水力停留时间约为60min，变水位运行。

实施例二：

请见图6。1-絮凝池，2-清水池，3-加氨检修井，4-导流隔墙，5-加氨释放管。

请见图7。2-清水池，3-加氨检修井，5-加氨释放管，6-人孔，7-集水坑，8-加氨总管，9-截止阀，10-弯管法兰。

请见图8。1-气浮池，2-清水池，3-加氨检修井，5-加氨释放管，6-人孔，7-集水坑，8-加氨总管，11-爬梯。

在小型消毒接触池2的进水总管设加氯点，采用水射器投加，并通过管道混合。在清水池中水力停留时间约为15min处设置加氨点。在清水池左侧设置加氨管检修井3，采用水射器加氨，并将加氨释放管5从清水池一侧穿透池壁插入水中，如图6、7、8所示。加氨管系统由加氨总管8、截止阀9、弯管法兰10和释放管5组成，加氨管没入水面的部分为穿孔管设计。当加氨管因结垢等原因堵塞时，可以关紧截止阀9切断加氨，然后拆卸弯管法兰10，将直释放管5从清水池中抽取出来，然后更换备用加氨管并重新安装整个系统，如图7、8所示。为了满足加氨后充分混合以及氯、氨完全快速地反应生成一氯胺。在加氨点处设置三道导流隔墙4。此外，为了消除消毒死角，防止短流，在清水池中设置导流墙以形成推流式流态。

实施例三：

请见图9。1-絮凝池，2-清水池，3-进水管，4-加氯点，5-清水池通风口，6-加氨点，7-导流隔墙，8-出水管，9-高压水管，10-氨气管，11-氯气管。

请见图10。1-气浮池，2-清水池，5-清水池通风口，6-加氨管，12-弯管法兰，13-释放管(穿孔管设计)，14-定位底座。

在小型消毒接触池的进水总管设加氯点，采用水射器投加，并通过管道混合。在清水池中水力停留时间约为15min处设置加氨点6。采用水射器加氨，并将加氨管从设置在该位置的清水池通风口5处插入清水池液面以下，如图9、10所示。加氨系统、导流隔墙的设计同

实施例二。

Claims (2)

1、一种清水池内加氨并混合的实施系统，其特征在于：所述系统含有游离氯消毒段[1]，加氨混合段[2]，氯胺消毒段[3]，进水管[4]，出水管[5]，溢流堰[6]，导流隔墙[7]，加氯点[8]，加氨管[9]，导流隔墙[10]，检修井[11]；所述加氨管[9]设置在清水池内；所述清水池被加氨点处的导流隔墙[7]和溢流堰[6]分为三个部分：游离氯消毒接触段[1]、加氨混合段[2]和氯胺消毒段[3]；所述游离氯消毒接触段[1]和加氨混合段[2]部分采用恒水位设计；所述清水池的主体部分为氯胺消毒段[3]，变水位运行；所述在游离氯消毒接触段[1]和加氨混合段[2]之间的导流隔墙[10]上设置导流孔口或导流缝，将加氨管[9]设置在导流孔口或导流缝处，在池中设置多道导流墙[7]。

2、按照权利要求1所述的实施系统，其特征在于：所述加氨点[8]含有清水池内加氨管[9]以及池外加氨管检修井[11]；所述检修井[11]内加氨系统由加氨直管、截止阀、弯管法兰组成；加氨管穿透清水池壁插入水面以下，当加氨管堵塞时，可以关紧截止阀切断加氨，然后拆卸弯管法兰，将加氨直管从清水池中抽取出来，然后更换备用加氨管或者疏通加氨管后重新安装整个系统。

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