清水池通風口影響氯耗實例

1、清水池通風口影響氯耗實例摘要：從我市兩個水廠的理論與實際生產(chǎn)氯耗相互矛盾出發(fā)，分析推斷江北水廠清水池通風口揮發(fā)面積大消耗游離性余氯導致高氯耗；通過統(tǒng)一更換，半年多的生產(chǎn)數(shù)據(jù)表明江北水廠氯耗在更換通風口后明顯降低，從而證明清水池通風口也是影響氯耗的主要因素之一，進而引出“到底多大的通風面積是合適的?”這一問題供大家探討。 關(guān)鍵詞：清水池通風口 氯耗 揮發(fā)在我市江北水廠和河南岸水廠（下稱南岸水廠）的生產(chǎn)中，我們發(fā)現(xiàn)江北水廠在水源水質(zhì)、生產(chǎn)條件占優(yōu)的情況下，氯耗明顯高于南岸水廠。通過分析推斷，確認是由于江北水廠清水池通風口揮發(fā)面積大消耗游離性余氯造成的。2003年11月，兩個水廠的清水池通風口進行了

2、統(tǒng)一更換，半年多的生產(chǎn)數(shù)據(jù)表明江北水廠氯耗在更換通風口后明顯降低。 一、兩個水廠生產(chǎn)數(shù)據(jù)顯示江北水廠氯耗比南岸水廠高 長期以來兩個水廠的生產(chǎn)數(shù)據(jù)顯示，南岸水廠的總氯耗和濾后水余氯一直低于江北水廠。表一是兩個水廠2003年17月生產(chǎn)月報表統(tǒng)計，日常生產(chǎn)情況可從表二的生產(chǎn)日志上得到體現(xiàn)，它代表了2004年前兩個水廠生產(chǎn)數(shù)據(jù)關(guān)系的最普遍情況。 、表一生產(chǎn)月報表統(tǒng)計：2003年17月南岸水廠平均總氯耗是0.883kg/dam3,而江北水廠是1.233 kg/dam3,比南岸水廠高0.35 kg/dam3。 、生產(chǎn)日志顯示江北水廠出廠水與濾后水余氯的差值高達，而南岸水廠兩者之差只有。這表示要保證同樣的出

3、廠水余氯，江北水廠就必須要有較高的濾后水余氯，即江北水廠從濾后水到出廠水的余氯消耗要比南岸水廠高左右。 、生產(chǎn)日志還顯示兩個水廠的后氯耗基本相同，那江北水廠濾后水余氯為什么會明顯高于南岸水廠？我們分析原因有：一是江北水廠較高的前氯耗保證了濾前水余氯保持在0.1 mg/l，這個余氯與后加氯量一迭加，可使江北水廠的濾后水余氯提高，而南岸水廠濾前水余氯一般在0.03 mg/l，對濾后水影響不大；二是江北水廠濾池工作條件保證了濾后水濁度優(yōu)于南岸水廠，而低濁度的水質(zhì)不但有利于消毒、防止細菌重新繁殖，還可使配水系統(tǒng)保持適當余氯、降低細菌病毒數(shù)目，相應地提高了氯消毒的余氯值。 從數(shù)據(jù)分析、的關(guān)系中知道：前加

4、氯與后加氯的迭加才保證了濾后水較高的余氯，如不投加前氯，江北水廠的后氯耗必須提高才能保證較高的濾后水余氯，因此江北水廠總氯耗應是大于南岸水廠。這一事實與兩個水廠生產(chǎn)條件比較應有的氯耗關(guān)系是相矛盾的。 二、兩個水廠生產(chǎn)條件的比較 江北水廠和南岸水廠同為東江水源，吸水口相距三公里，兩個水廠水處理工藝流程相同如圖一。江北水廠是1999年9月建成投產(chǎn)的一期20萬m3/天，南岸水廠是19911993年分三期建成的18萬m3/天，兩個水廠都是二次投氯，其中投礬、投氯均采用自動監(jiān)控系統(tǒng)完成。兩個水廠最大的區(qū)別就是南岸水廠濾池是虹吸大阻力普通快濾池，而江北水廠則是v型均質(zhì)濾料氣水反沖快濾池，過濾效果明顯好于南

5、岸水廠。 1、生產(chǎn)數(shù)據(jù)準確可*，是可比的 在對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計比較時，我們保證了兩個水廠生產(chǎn)數(shù)據(jù)的準確可*，是可比的。一是保證在線儀表采樣點和讀數(shù)的一致性：兩個水廠濁度、余氯采樣位置、采樣時間基本相同；二是儀表的準確與穩(wěn)定性可*：兩個水廠的濁度儀都是hach的1720c和1720d，江北水廠的余氯儀是2臺captial的1870e余氯分析儀，南岸水廠則是3臺w&t的deplox 3余氯分析儀；三是儀表的標定與每日一次的讀數(shù)校對均由化驗室工作人員完成。 2、兩個水廠水源水質(zhì)比較 由于南岸水廠吸水口位于江北水廠下游三公里處，一般情況，上游江北水廠的水質(zhì)應略好于下游的南岸水廠；而且河南岸吸水口選

6、在河流丁字壩上游三、四十米水流相對阻留處，水質(zhì)相對江北的順暢又稍遜一籌。市水質(zhì)監(jiān)測站通過對兩個水廠長期的水質(zhì)監(jiān)測，總結(jié)出江北水廠源水水質(zhì)一般好于南岸水廠源水。表三是市水質(zhì)監(jiān)測站對兩個水廠2003年6、7月的源水、出廠水每月1次隨機的水質(zhì)全分析中影響液氯消毒效果的水質(zhì)參數(shù)摘抄，它代表了兩個水廠水質(zhì)的普遍情況。 從表一和表三中可以確認河南岸源水濁度略高于江北水廠，源水的氨氮、硝酸鹽氮等耗氯參數(shù)也是南岸水廠略高于江北水廠。綜合各項水質(zhì)參數(shù)，可以確認江北水廠源水水質(zhì)優(yōu)于南岸水廠，理論上江北水廠氯耗應小于南岸水廠。 3、濾池工作情況比較 由于江北水廠是99年底投產(chǎn)，采用v型均質(zhì)濾料長柄濾頭氣水反沖快濾池

7、，plc自動監(jiān)控：恒水位濾水、以濾水周期或堵塞度<1m時自動反沖。一般只要濾前水濁度控制在46ntu正常濾水，濾后水濁度就能保持在以下。 而南岸水廠是19911993年間建成的虹吸大阻力水沖普通快濾池，至今已有十多年生產(chǎn)時間。在2002年水源搬遷以前，南岸水廠一直使用97年就降至四、五類水源的西枝江水；而且南岸水廠位于市區(qū)，一直是主力生產(chǎn)、調(diào)度水廠，濾池長期處于差水質(zhì)、高負荷、高水量的狀態(tài)下工作；再加上公司計劃對南岸水廠濾池全面改造，近幾年一直沒有換過濾砂。多種因素的長期積累，使南岸水廠濾池工作狀態(tài)一直欠佳，為保證合格的出廠水濁度，河南岸濾前水濁度一般都控制在34ntu。即使如此其濾后水

8、、出廠水濁度仍高于江北水廠，從表一、表二都可以體現(xiàn)。 毫無疑問，江北水廠濾池工作效果、濾后水濁度均優(yōu)于南岸水廠，這也表示江北水廠的濾池有助于降低氯耗。 從上面2個方面的比較可以確認江北水廠比南岸水廠有更好的源水水質(zhì)、優(yōu)質(zhì)的濾池生產(chǎn)條件，理論上應該所需消毒液氯少，氯耗低。但實際生產(chǎn)情況相反，江北水廠的平均氯耗比南岸水廠高0.35 kg/dam3。 三、江北水廠高氯耗的原因分析 兩個水廠在相同的工藝流程，在保證出廠水余氯相同的情況下，為什么江北水廠的平均氯耗比南岸水廠高？從表二的生產(chǎn)日志可以知道：兩個水廠的主要差別在于江北水廠濾后水到出廠水余氯消耗明顯高于南岸水廠。 氯消耗包括水中有機物細菌的消耗

9、及其自然揮發(fā)。從兩個水廠生產(chǎn)條件比較可以確認江北水廠在水質(zhì)方面的消耗應低于南岸水廠，則消耗多的原因要從消耗時間和揮發(fā)大小上分析。從后加氯到出廠，水經(jīng)過了清水池、吸水井、二泵房，由于在吸水井、二泵房停留時間極短，其對余氯的影響基本可以忽略不計，所以兩個水廠氯耗的差別就應從清水池上分析。 1、兩個水廠清水池工藝結(jié)構(gòu) 圖二是兩個水廠清水池的工藝平面圖，池的有效高度均是，江北水廠2個池有效容積是2萬m3，南岸水廠3個池有效容積萬m3。 中國最龐大的資料庫下載兩個水廠清水池相同之處：一是兩個水廠清水池有效容積均是日供水量的10%左右；二是清水池水流流程基本相同：江北水廠每池2面導流墻，流程91m*3=2

10、73m，南岸水廠每池34面導流墻，流程27m*2+50m*4=254m(或27m+60m*4=267m)。 2、兩個水廠清水池停留時間比較 表四是兩個水廠2003-8-11日與清水池有關(guān)的生產(chǎn)日志摘抄。由于表四是我市夏季供水最典型的一天，兩個水廠基本上天天按照這樣的水量、清水池水位調(diào)度生產(chǎn)。 從表中可以知道南岸水廠清水池水位基本保持在，上水量基本恒定為7700 m3/h，出水量則隨著管網(wǎng)壓力在76008100 m3/h之間變化，所以清水池停留時間基本保持在1: 40小時左右（前一小時水位/池有效水位×容積萬m3/當前出水量）；而江北水廠由于下午低峰期需停一臺機，清水池水位從最低的升至

11、最高，按前一小時水位與出水量的關(guān)系，水流經(jīng)清水池時間在出水量為6500 m3/h的3個小時停留時間最長為1:302小時，其它停留時間只有1:300:50小時。 從停留時間的比較來看，江北水廠清水池的停留時間總體上少于南岸水廠。又因為停留時間最少也在1小時左右，已足以保證水與氯消毒的接觸時間，在同樣水質(zhì)的基礎(chǔ)上，誰停留時間越長誰的氯揮發(fā)消耗就越多。這也意味著江北水廠余氯的消耗時間與揮發(fā)時間短，這也有利于降低江北水廠氯耗。則氯耗大的原因就要在揮發(fā)大小即通風口揮發(fā)面積上尋找。 3、兩個水廠清水池通風口比較 如圖二，江北水廠兩個清水池每池有12個400*400、高度20cm的通風口，通風面積為側(cè)面積的

12、1/2；而南岸水廠3個池共有38個200*200、高度25cm的通風口，通風面積為側(cè)面積的1/3。 計算兩個水廠清水池通風面積： 江北水廠=2池*12個/池*d*高*1/2=24*0.8m*0.2*1/2=6.03m2 南岸水廠=38個*d*高*1/3=38*0.4m*0.25*1/3=3.98m2 從計算數(shù)據(jù)可知南岸水廠通風口揮發(fā)面積大約為江北的1/2。由于通風面積較大，江北水廠清水池特別是通風口周圍有明顯氯味，而且通風口的鐵網(wǎng)基本腐蝕掉了。 4、兩個水廠出廠水溶解氧比較 從兩個水廠出廠水溶解氧比較，發(fā)現(xiàn)江北水廠出廠水溶解氧高于南岸水廠的概率為70%，這與兩個水廠通風面積的大小關(guān)系是一致的，

13、即大的通風面積有高的溶解氧含量。 四、分析推斷結(jié)論 從上面的數(shù)據(jù)與原因分析，我們知道江北水廠在源水水質(zhì)優(yōu)、濾池處理效果好、清水池停留時間短的優(yōu)勢下，受限于要保證與南岸水廠相同的出廠水游離性余氯就必須制出高于出廠水余氯的濾后水余氯，而這必然要提高后氯耗或總氯耗為代價。而要制出高的濾后水余氯的原因是由于江北水廠清水池通風面積大約是南岸水廠的2倍，揮發(fā)消耗游離性余氯比較大。如想減小清水池的耗氯影響可以適當減少揮發(fā)面積，將通風口側(cè)面的通風比例減小。 鑒于以上的分析與判斷，供水分公司于2003年11月對兩個水廠的清水池通風口進行了統(tǒng)一更換。 五、統(tǒng)一更換清水池通風口后，江北水廠氯耗降低： 1、兩個水廠更

14、換清水池通風口 2003年11月兩個水廠更換了象蘑菇形狀的清水池1#通風口，在其底平面鉆孔通風，比例示圖如下；南岸水廠另有14個更換成2#通風口： 計算兩個廠清水池通風面積： 江北水廠=2池*12個/池*(r2-r2)*1/2=24*(0.332-0.22)*1/2=2.60m2 南岸水廠=24個*(r2-r2)*1/2+14*5*8*0.0052 =24*(0.332-0.222)*1/2+0.044=2.32m2 更換通風口后，兩個廠通風面積相近，而江北水廠通風面積比更換前減小了3.43 m2,而南岸水廠減小了1.66 m2。 2、兩個水廠更換清水池通風口后的生產(chǎn)數(shù)據(jù)比較分析： 江北水廠在

15、2003至2004年的生產(chǎn)基本保持穩(wěn)定，而南岸水廠在2003年9月至2004年3月分別對三期濾池進行了改造，把虹吸大阻力普通快濾池改造成均質(zhì)濾料水沖普通快濾池，過濾效果明顯好于以往，有利于降低氯耗，擴大與江北水廠的氯耗差。 表五是兩個水廠在統(tǒng)一更換清水池通風口后2004年17月生產(chǎn)月報表統(tǒng)計。 、從表五的月報表上可以看出濾池改造使南岸水廠的濾后水濁度明顯好于江北水廠，有利于降低南岸水廠的氯耗。 、表五生產(chǎn)月報表統(tǒng)計，2004年17月南岸水廠平均總氯耗是1.032kg/dam3,而江北水廠是1.187 kg/dam3,比南岸水廠只高0.155 kg/dam3，比換通風口前的差值0.35 kg/dam3降了0.195 kg/dam3。 從數(shù)據(jù)分析、中可以知道，在南岸水廠改造濾池、降低氯耗的條件下，更換清水池通風口仍可以明顯縮小江北水廠與南岸水廠的氯耗差；江北水廠的生產(chǎn)日志也顯示，出廠水與濾后水余氯的差值平均在，比更換通風口前差值減小了。以南岸水廠氯耗為基準，這也意味著江北水廠的氯耗比更換清水池通風口前明顯降低。 六、結(jié)論與探討 從我市兩個水廠在更換通風口前后的氯耗差值，以江北水廠每月550萬噸的供水量計算，節(jié)約的氯氣量近1070