美国臭氧化技术在给水处理中的应用

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1、美国臭氧化技术在给水处理中的应用摘要：臭氧在饮用水处理中的应用已经有一百多年的历史。但是由于其技术复杂、成本昂贵，使应用受到限制。本世纪七十年代，由于水污染的加剧和公众健康意识的提高，迫使人们在传统水处理工艺的基础上采用新的手段，保证供水水质符合更加安全的饮用水标准。经过近二十年的研究和实践，以臭氧为主组成的复合应用技术，以其良好的处理效果成为给水深度净化技术的首选。关键词：臭氧发展　　臭氧在饮用水处理中的应用已经有一百多年的历史。但是由于其技术复杂、成本昂贵，使应用受到限制。本世纪七十年代，由于水污染的加剧和公众健

2、康意识的提高，迫使人们在传统水处理工艺的基础上采用新的手段，保证供水水质符合更加安全的饮用水标准。经过近二十年的研究和实践，以臭氧为主组成的复合应用技术，以其良好的处理效果成为给水深度净化技术的首选。　　目前，臭氧化技术应用以欧洲大陆最为普遍。法国和瑞士臭氧化工艺的应用有着悠久的历史，臭氧化设备也居世界领先地位；德国全国85%的水厂采用了臭氧深度处理技术。在美国，进入八十年代以来，由于美国环保局提出了新的水质标准，对出厂水和管网水的消毒作了更加严格的规定，同时又对减少水中的消毒副产物作出进一步的限制，这双重的压力迫使

3、国内的水厂不得不考虑采用臭氧化、强化混凝和生物过滤等技术来达到供水要求。因而臭氧化深度处理技术改造正在全国范围内兴起，据1990年统计，美国已有40余座水厂已经应用了臭氧化技术，还有许多类似的水厂则正在设计或建设之中。下面以洛杉矶水厂(ThelosAngelesAqueductFiltrationPlant)为主，结合新泽西特拉华河区域水厂(TheDelaentPlant)的工艺情况，介绍美国当今给水处理中臭氧化技术应用的特点。一、工艺概况　洛杉矶水厂于1987年4月正式投产，是全美最大的臭氧化水厂，最高日处理量23

4、0万m3，平均日处理量160万m3。原水内华达西拉山的东坡，积雪融化的水，采用渠道和水管两种输水方式，经540km距离，重力输送至水厂。原水浊度2NTU左右，pH8-8.5，TOC平均1.5mg/l，水质较好。1、工艺流程　　洛杉矶水厂的主要工艺过程包括：　　·预臭氧化　　臭氧发生器设计采用5台(4用1备)，臭氧发生量149kg／h。臭氧接触室共4座，单池尺寸为30×9×6m，臭氧投加量1.0-2.0mg／l，停留时间5min，尾气由接触室顶部集中抽送到臭氧尾气破坏装置中，将尾气中臭氧降至0.1mg／l以下，排入大气

5、。　　·混凝　　快速混合池共8个，单池尺寸为3×3×4.3m，各安装快速搅拌器，把混凝剂快速均匀地扩散至水中。混凝剂投量为：阳离子聚合物1.3mg／l，三氯化铁1.1mg／l。混合时间0．86s。絮凝池36个，单池尺寸7.6×7，6×6.1m，停留时间10min。　　·过滤　　滤池24只，单池面积130m2，无烟煤滤料，厚度1.83m，有效粒径1.5mm，均匀系数1.5。采用3段式气水混合反冲洗：首先气水同时冲洗，通气时间1min，冲洗强度20l/(s·m2)，水冲2min，冲洗强度6.8l/(s·m2)；然后单水高

6、速反冲5min，冲洗强度17l/(s·m2)；最后低强度漂洗2min，冲洗强度15l/(s·m2)。冲洗效果良好，滤料表面不易结块，滤层不形成泥球。　　·消毒　　由于预臭氧化的作用，最后消毒时，三卤甲烷大大减少。4台加氯机容量124kg／h，最大加氯量5.6mg/l。2.出水水质　　洛杉矶水厂处理前后的水质指标见表1。由浊度、三卤甲烷生成势、总有机碳等项指标来衡量，该水厂的出水优良。洛杉矶水厂处理前后的水质　　　表1参数单位原水出水参数单位原水出水浊度NTU2.60.1镁mg/l4.24.2溶解固体mg/l10010

7、0钠mg/l2929pH8.27.8钾mg/l8.08.0三卤甲烷生成势μg/l9060碱度mgCaCO3/l9494总有机碳mg/l1.51.1硫酸盐mg/l2020溶解氧mg/l9.39.3氯化物mg/l1316色度铂钴单位41硝酸盐mg/l0.440.44硬度mgCaCo3/l6868铁mg/l0.010.01钙mg/l2121氟化物mg/l0.560.56二、臭氧化技术特点与应用效果1．臭氧采用纯氧发生　　洛杉矶水厂采用管式水冷臭氧发生器，使用9.5-10.5kV、600Hz高压中频交流电，以纯氧为原料产生臭

8、氧，臭氧浓度按重量计可达6％。氧气由洛杉矶水厂的低温氧气发生厂供应，日产45,360kg，氧气从空气中制备，纯度达95％。为了满足生产过程中臭氧用量的不同需要，氧气产量可在设计能力的100％到60％之间进行调节。每日还产生大约l,820kg的液态氧，贮存在一个35,250l的液氧罐内。液态氧可在需氧高峰期间增加氧气的供应，也是氧气厂停机时的后备