專利名稱：一種清水池內(nèi)加氨并混合的實施系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種清水池內(nèi)加氨并混合的實施系統(tǒng)，尤其是涉及一種在飲用水處理中采用短時游離氯后轉(zhuǎn)氯胺的順序水處理消毒方法時，需要在清水池內(nèi)實施加氨并混合的結(jié)構(gòu)設(shè)計和裝置，屬于飲用水處理技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前飲用水處理領(lǐng)域中常用的消毒系統(tǒng)包括游離氯、氯胺、先氯后氨消毒系統(tǒng)等，其中后兩種系統(tǒng)需要加氯和氨，如圖1所示。
1.游離氯消毒是在清水池前的管道內(nèi)投加氯，在整個清水池以及供水管網(wǎng)中采用游離氯作為消毒劑來滅活水中的微生物。
2.氯胺消毒是在清水池前的管道內(nèi)同時或者在小于2min的水力停留時間間隔內(nèi)投加氯和氨，在整個清水池以及供水管網(wǎng)中采用化合態(tài)的氯胺作為消毒劑來滅活水中的微生物。
3.先氯后氨消毒是在清水池前管道內(nèi)加氯，清水池出水管道內(nèi)加氨轉(zhuǎn)為氯胺的消毒工藝，即在整個清水池采用游離氯作為消毒劑來滅活水中的微生物，在供水管網(wǎng)中采用化合態(tài)的氯胺作為消毒劑來滅活水中的微生物。
綜上所述，在飲用水消毒處理中氯、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，而沒有在清水池內(nèi)部投加和混合的設(shè)計。本申請人在前一項發(fā)明申請“短時游離氯后轉(zhuǎn)氯胺的順序水處理消毒方法”(專利公開號CN1583591，
公開日2005年2月23日)中提出了在清水池內(nèi)加氨，將游離氯消毒轉(zhuǎn)化為氯胺消毒的工藝，本發(fā)明是針對這一工藝的一種具體實施系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種清水池內(nèi)加氨并充分混合的實施系統(tǒng)，以適應(yīng)短時游離氯后轉(zhuǎn)氯胺的順序水處理消毒方法中在清水池內(nèi)加氨，滿足把水中游離氯轉(zhuǎn)化為氯胺的要求。
本發(fā)明提出的一種清水池內(nèi)加氨并混合的實施系統(tǒng)，其特征在于所述系統(tǒng)含有游離氯消毒段1，加氨混合段2，氯胺消毒段3，進(jìn)水管4，出水管5，溢流堰6，導(dǎo)流隔墻7，加氯點8，加氨管9，導(dǎo)流隔墻10，檢修井11；所述加氨管9設(shè)置在清水池內(nèi)；所述清水池被加氨點處的導(dǎo)流隔墻[7]和溢流堰6分為三個部分游離氯消毒接觸段1、加氨混合段2和氯胺消毒段3；所述游離氯消毒接觸段1和加氨混合[2部分采用恒水位設(shè)計；所述清水池的主體部分為氯胺消毒段3，變水位運行；所述在游離氯消毒接觸段1和加氨混合段2之間的導(dǎo)流隔墻10上設(shè)置導(dǎo)流孔口或?qū)Я骺p，將加氨管[9]設(shè)置在導(dǎo)流孔口或?qū)Я骺p處，在池中設(shè)置多道導(dǎo)流墻7。
在上述實施系統(tǒng)中，所述加氨點8含有清水池內(nèi)加氨管9以及池外加氨管檢修井11；所述檢修井11內(nèi)加氨系統(tǒng)由加氨直管、截止閥、彎管法蘭組成；加氨管穿透清水池壁插入水面以下，當(dāng)加氨管堵塞時，可以關(guān)緊截止閥切斷加氨，然后拆卸彎管法蘭，將加氨直管從清水池中抽取出來，然后更換備用加氨管或者疏通加氨管后重新安裝整個系統(tǒng)。
本發(fā)明提出的一種清水池內(nèi)加氨并混合的實施系統(tǒng)，具有以下優(yōu)點(1)可在自來水廠中實施“短時游離氯后轉(zhuǎn)氯胺的順序水處理消毒方法”；(2)能保證所需的游離氯消毒時間不隨清水池水位的波動而改變；(3)清水池結(jié)構(gòu)、加氨點以及混合裝置的設(shè)計能保證氯或氨完全、快速、均勻地溶解于水中，不產(chǎn)生氯或氨的逸出、短流等現(xiàn)象；(4)加氨管裝置拆裝方便，便于長期運行管口結(jié)垢后的檢修；(5)運行操作簡單，成本不高，便于水廠采用實施。


圖1為消毒工藝實施方式比較游離氯消毒、氯胺消毒、先氯后氨消毒以及短時游離氯后轉(zhuǎn)氯胺的順序水處理消毒。
圖2為采用順序氯化消毒工藝的清水池總平面模式圖(實施方式一)。
圖3為清水池加氨轉(zhuǎn)化段局部平面圖。
圖4為清水池加氨轉(zhuǎn)化段局部與加氨管檢修井立面圖(A-A剖面)。
圖5為加氨管檢修井立面圖(B-B剖面)。
圖6JY水廠采用順序氯化消毒工藝的清水池局部平面圖(實施方式二)。
圖7加氨管檢修井局部平面圖(實施方式二)。
圖8清水池局部與加氨管檢修井立面圖(實施方式二)。
圖9JY水廠采用順序氯化消毒工藝的清水池總平面圖(實施方式三)。
圖10JY水廠采用順序氯化消毒工藝的清水池總平面圖(實施方式三)。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖及兩個實施例(包括三種實施方式)對本發(fā)明技術(shù)方案做進(jìn)一步說明請見圖1。a-游離氯消毒，b-氯胺消毒，c-先氯后氨消毒，d-短時游離氯后轉(zhuǎn)氯胺的順序水處理消毒。
請見圖2。1-游離氯消毒段，2-加氨混合段，3-氯胺消毒段，4-進(jìn)水管，5-出水管，6-溢流堰，7-導(dǎo)流隔墻，8-加氯點，9-加氨點。
請見圖3。4-進(jìn)水管，6-溢流堰，7-導(dǎo)流隔墻(虛線位置為下孔口)，8-加氯點，9-加氨管，10-導(dǎo)流隔墻(上孔口)，11-檢修井。
圖2采用順序氯化消毒工藝的清水池總平面模式圖(實施方式一)，加氨點9設(shè)置在清水池內(nèi)。整個清水池被導(dǎo)流隔墻7和溢流堰6分為三個部分游離氯消毒接觸段1、加氨混合段2和氯胺消毒段3，如圖2所示。為保證所需的游離氯消毒時間不隨清水池水位的波動而改變，清水池中游離氯消毒接觸段和加氨混合段部分采用恒水位設(shè)計，通過在加氨混合段2出口處設(shè)置的溢流堰6實現(xiàn)。游離氯消毒接觸段1內(nèi)部設(shè)有導(dǎo)流隔墻7，使池中水流呈推流狀態(tài)，以保持消毒劑游離氯與水的有效接觸時間。清水池的主體部分為氯胺消毒段3，變水位運行，以滿足總的消毒接觸時間和水廠二泵站前調(diào)節(jié)容量的要求。
請見圖4。1-游離氯消毒段，2-加氨混合段，3-氯胺消毒段，4-進(jìn)水管，6-溢流堰，7-導(dǎo)流隔墻(下孔口)，8-加氯點，9-加氨管，10-導(dǎo)流隔墻(上孔口)，11-檢修井。
請見圖5。9-加氨管，10-導(dǎo)流隔墻(上孔口)，11-檢修井。
加氨點設(shè)計包括清水池內(nèi)加氨管9以及清水池外的加氨管檢修井11，如圖4、5所示。檢修井內(nèi)加氨系統(tǒng)由加氨直管、截止閥、彎管法蘭組成。加氨管穿透清水池壁插入水面以下。當(dāng)加氨管堵塞時，可以關(guān)緊截止閥切斷加氨，然后拆卸彎管法蘭，將加氨直管從清水池中抽取出來，然后更換備用加氨管或者疏通加氨管后重新安裝整個系統(tǒng)。
加氨后快速混合設(shè)計是在游離氯消毒接觸段和加氨混合段間的導(dǎo)流隔墻10上設(shè)置導(dǎo)流孔口或?qū)Я骺p，將加氨管9設(shè)置在導(dǎo)流孔口或?qū)Я骺p處，管口沒入水中，保證所加入的氨與水均勻混合，并與氯快速反應(yīng)生成一氯胺。為了保證氯和氨的快速反應(yīng)，在加氨混合段中還設(shè)置了導(dǎo)流墻7和導(dǎo)流孔口，以保證氯和氨在橫向以及縱向的混合均勻，如附圖3、4所示。
經(jīng)某水廠的中試研究表明，該實施系統(tǒng)可以滿足自來水廠采用“短時游離氯后轉(zhuǎn)氯胺的順序水處理消毒方法”的要求，并保證該消毒工藝對微生物和消毒副產(chǎn)物的雙重控制效果。
中試研究中的清水池結(jié)構(gòu)設(shè)計原理如上所述。在清水池進(jìn)水管中加氯，經(jīng)過10min的短時游離氯消毒接觸時間后，在清水池內(nèi)加氨，在池中設(shè)置多道導(dǎo)流隔墻并在隔墻上設(shè)置孔口滿足混合要求。在加氨點后水力停留時間為5min處取樣測定，表明游離氯已經(jīng)完全轉(zhuǎn)化為一氯胺，實現(xiàn)了短時游離氯消毒后完全、快速地轉(zhuǎn)化為氯胺的要求?，F(xiàn)場試驗數(shù)據(jù)表明，采用該發(fā)明原理設(shè)計的清水池，可保證“短時游離氯后轉(zhuǎn)氯胺的順序水處理消毒方法”對微生物和消毒副產(chǎn)物的雙重控制效果對細(xì)菌總數(shù)、總大腸菌群和病毒的消毒效果與傳統(tǒng)的氯消毒相當(dāng)；主要消毒副產(chǎn)物三鹵甲烷、鹵乙酸的生成量減少了50％以上；同時消毒劑投加量明顯少于氯消毒，消毒成本大致相同。
本發(fā)明可廣泛應(yīng)用于水源水氨氮濃度較低，適宜采用“短時游離氯后轉(zhuǎn)氯胺的順序水處理消毒方法”的自來水廠。
本發(fā)明在水廠消毒工藝中，先加入氯進(jìn)行游離氯消毒，在適當(dāng)?shù)慕佑|時間(一般小于30min，短于常規(guī)的氯消毒接觸時間)后再向水中加入氨，把水中的游離氯轉(zhuǎn)化為氯胺，繼續(xù)進(jìn)行氯胺消毒。清水池采用特殊的構(gòu)造以滿足調(diào)整短時游離氯消毒接觸時間的要求。
天津市自來水公司新建JB水廠采用“短時游離氯后轉(zhuǎn)氯胺的順序水處理消毒方法”，并采用本發(fā)明原理實施。該水廠設(shè)計總供水能力50萬m3/天，有兩座大型清水池。其具體實施方法如下所示。
實施例一在清水池內(nèi)設(shè)置導(dǎo)流隔墻和溢流堰，將清水池分為短時游離氯消毒段1、氯氨混合段2和氯胺消毒段3，參見附圖2。在清水池進(jìn)水管4設(shè)置加氯點8，在清水池水力停留時間約為10min處設(shè)置加氨點9。在水力停留時間約為15min處設(shè)置溢流堰6，恒水位運行，保證短時游離氯消毒接觸時間恒定。加氨點之前為游離氯消毒接觸段1，加氨點9和溢流堰6之間為氯氨混合段2。加氨點的具體設(shè)計是在前兩段間的導(dǎo)流隔墻10上設(shè)置上位導(dǎo)流孔口，將加氨管釋放段插入孔口，并采用穿孔管設(shè)計以保證加氨和氯、氨混合均勻。為了消除消毒死角，提高滅活效果，在清水池中設(shè)置導(dǎo)流墻，并在導(dǎo)流墻相應(yīng)位置設(shè)置孔口，參見附圖3、圖4和圖5。
天津市自來水公司JY水廠改造中采用“短時游離氯后轉(zhuǎn)氯胺的順序氯化消毒工藝”，并采用本發(fā)明具體實施。可行的實施方式有兩種，根據(jù)實際條件，最終在施工中選擇實施方式三。該水廠是在原有水廠基礎(chǔ)上的改建項目，設(shè)計總供水能力50萬m3/天。該水廠的清水池包括兩部分一個設(shè)置在新建氣浮凈化車間下方的小型合建式消毒接觸池和原有分建式清水庫，兩者串聯(lián)運行。小型消毒接觸池的水力停留時間約為30min，出口處設(shè)置溢流堰，恒水位運行；清水庫的水力停留時間約為60min，變水位運行。
實施例二請見圖6。1-絮凝池，2-清水池，3-加氨檢修井，4-導(dǎo)流隔墻，5-加氨釋放管。
請見圖7。2-清水池，3-加氨檢修井，5-加氨釋放管，6-人孔，7-集水坑，8-加氨總管，9-截止閥，10-彎管法蘭。
請見圖8。1-氣浮池，2-清水池，3-加氨檢修井，5-加氨釋放管，6-人孔，7-集水坑，8-加氨總管，11-爬梯。
在小型消毒接觸池2的進(jìn)水總管設(shè)加氯點，采用水射器投加，并通過管道混合。在清水池中水力停留時間約為15min處設(shè)置加氨點。在清水池左側(cè)設(shè)置加氨管檢修井3，采用水射器加氨，并將加氨釋放管5從清水池一側(cè)穿透池壁插入水中，如圖6、7、8所示。加氨管系統(tǒng)由加氨總管8、截止閥9、彎管法蘭10和釋放管5組成，加氨管沒入水面的部分為穿孔管設(shè)計。當(dāng)加氨管因結(jié)垢等原因堵塞時，可以關(guān)緊截止閥9切斷加氨，然后拆卸彎管法蘭10，將直釋放管5從清水池中抽取出來，然后更換備用加氨管并重新安裝整個系統(tǒng)，如圖7、8所示。為了滿足加氨后充分混合以及氯、氨完全快速地反應(yīng)生成一氯胺。在加氨點處設(shè)置三道導(dǎo)流隔墻4。此外，為了消除消毒死角，防止短流，在清水池中設(shè)置導(dǎo)流墻以形成推流式流態(tài)。
實施例三請見圖9。1-絮凝池，2-清水池，3-進(jìn)水管，4-加氯點，5-清水池通風(fēng)口，6-加氨點，7-導(dǎo)流隔墻，8-出水管，9-高壓水管，10-氨氣管，11-氯氣管。
請見圖10。1-氣浮池，2-清水池，5-清水池通風(fēng)口，6-加氨管，12-彎管法蘭，13-釋放管(穿孔管設(shè)計)，14-定位底座。
在小型消毒接觸池的進(jìn)水總管設(shè)加氯點，采用水射器投加，并通過管道混合。在清水池中水力停留時間約為15min處設(shè)置加氨點6。采用水射器加氨，并將加氨管從設(shè)置在該位置的清水池通風(fēng)口5處插入清水池液面以下，如圖9、10所示。加氨系統(tǒng)、導(dǎo)流隔墻的設(shè)計同
權(quán)利要求
1.一種清水池內(nèi)加氨并混合的實施系統(tǒng)，其特征在于所述系統(tǒng)含有游離氯消毒段[1]，加氨混合段[2]，氯胺消毒段[3]，進(jìn)水管[4]，出水管[5]，溢流堰[6]，導(dǎo)流隔墻[7]，加氯點[8]，加氨管[9]，導(dǎo)流隔墻[10]，檢修井[11]；所述加氨管[9]設(shè)置在清水池內(nèi)；所述清水池被加氨點處的導(dǎo)流隔墻[7]和溢流堰[6]分為三個部分游離氯消毒接觸段[1]、加氨混合段[2]和氯胺消毒段[3]；所述游離氯消毒接觸段[1]和加氨混合段[2]部分采用恒水位設(shè)計；所述清水池的主體部分為氯胺消毒段[3]，變水位運行；所述在游離氯消毒接觸段[1]和加氨混合段[2]之間的導(dǎo)流隔墻[10]上設(shè)置導(dǎo)流孔口或?qū)Я骺p，將加氨管[9]設(shè)置在導(dǎo)流孔口或?qū)Я骺p處，在池中設(shè)置多道導(dǎo)流墻[7]。
2.按照權(quán)利要求1所述的實施系統(tǒng)，其特征在于所述加氨點[8]含有清水池內(nèi)加氨管[9]以及池外加氨管檢修井[11]；所述檢修井[11]內(nèi)加氨系統(tǒng)由加氨直管、截止閥、彎管法蘭組成；加氨管穿透清水池壁插入水面以下，當(dāng)加氨管堵塞時，可以關(guān)緊截止閥切斷加氨，然后拆卸彎管法蘭，將加氨直管從清水池中抽取出來，然后更換備用加氨管或者疏通加氨管后重新安裝整個系統(tǒng)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種清水池內(nèi)加氨并混合的實施系統(tǒng)，屬于飲用水處理技術(shù)領(lǐng)域。其特征在于加氨點設(shè)置在清水池內(nèi)，清水池被加氨點處導(dǎo)流隔墻和溢流堰分為游離氯消毒接觸段、加氨混合段和氯胺消毒段；游離氯消毒接觸段和加氨混合段部分采用恒水位設(shè)計；清水池的主體部分為氯胺消毒段，變水位運行；在游離氯消毒接觸段和加氨混合段間的導(dǎo)流隔墻上設(shè)置導(dǎo)流孔口或?qū)Я骺p，將加氨管設(shè)置在導(dǎo)流孔口或?qū)Я骺p處；為了防止消毒劑出現(xiàn)短流，在池中設(shè)置多道導(dǎo)流墻。本發(fā)明很容易實施短時游離氯后轉(zhuǎn)氯胺的順序水處理消毒方法，清水池結(jié)構(gòu)、加氨點以及混合裝置的設(shè)計能保證氯或氨完全、快速、均勻地溶解于水中，不產(chǎn)生氯或氨的逸出、短流等現(xiàn)象。
文檔編號C02F1/58GK1772640SQ200510086609
公開日2006年5月17日 申請日期2005年10月14日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月14日
發(fā)明者張曉健, 陳超, 何文杰, 韓宏大 申請人:清華大學(xué), 天津市自來水集團(tuán)有限公司