加藥消毒設(shè)備的優(yōu)化選擇與應(yīng)用參考模板

1、加藥消毒設(shè)備的優(yōu)化選擇與應(yīng)用加藥消毒設(shè)備現(xiàn)狀一、加藥設(shè)備應(yīng)用現(xiàn)狀目前，國(guó)內(nèi)水司使用的混凝劑及助凝劑品種較多，采用的加藥設(shè)備也不盡相同。藥劑投加方式有干投法和濕投法兩種。各水司普遍采用濕投法，只有個(gè)別水司在投加生石灰及活性炭時(shí)采用了干投法。濕投法的工藝主要有以下兩種：溶解池 提升泵或自流 溶液池  轉(zhuǎn)子流量計(jì)及手動(dòng)調(diào)節(jié)閥 原水溶解池 提升泵或自流 溶液池  加藥泵  原水上述濕投法第一種工藝方式，被一部分中、小型水廠(chǎng)采用。這種方式常采用人工控制投藥量，投加量控制難以掌握，不能充分發(fā)揮藥劑的效能。在原水水質(zhì)或水量發(fā)生變化的情況下如不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)，藥量的調(diào)整要滯后一段時(shí)間

2、，給安全供水帶來(lái)了不利因素。第二種方式，大中型水廠(chǎng)采用的較多，便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，可有效的根據(jù)原水水質(zhì)變化控制加藥量，為節(jié)能降耗、保證水質(zhì)提供了保障。加藥系統(tǒng)中，主要設(shè)備為藥液制備系統(tǒng)及加藥泵。目前使用的加藥泵種類(lèi)主要有計(jì)量泵、螺桿泵、普通耐酸離心泵及無(wú)泄漏磁力泵等。計(jì)量泵因其加注量精確、運(yùn)行穩(wěn)定可靠，應(yīng)用較為廣泛，是各類(lèi)水司在選擇加藥設(shè)備時(shí)的首選。螺桿泵主要在投加高粘度大流量的PAM溶液時(shí)采用。耐酸離心泵及無(wú)泄漏磁力泵多作為藥液輸送泵，向原水中直接投加時(shí)需配備流量計(jì)及調(diào)節(jié)控制閥。藥液制備系統(tǒng)用于溶解及稀釋藥劑，在投藥系統(tǒng)中是必不可少的環(huán)節(jié)。在各種供水規(guī)模的水廠(chǎng)中，藥劑溶解及稀釋主要采用攪拌方式

3、完成，目前采用的攪拌方式多數(shù)是機(jī)械攪拌機(jī)及壓縮空氣攪拌，運(yùn)行的效果均比較穩(wěn)定可靠。壓縮空氣攪拌由于存在攪拌死區(qū)，常會(huì)在空氣布管下產(chǎn)生沉淀物。在加藥設(shè)備控制方式上，相當(dāng)一部分水廠(chǎng)還是采用較為簡(jiǎn)單的人工控制方式，采用自動(dòng)控制（開(kāi)環(huán)控制和閉環(huán)控制）方式的較少。在采用開(kāi)環(huán)控制（典型的為流量比例控制）方式的加藥系統(tǒng)中，使用效果較穩(wěn)定可靠。而采用閉環(huán)控制方式的加藥系統(tǒng)中，使用效果并不十分令人滿(mǎn)意。由于設(shè)備質(zhì)量、技術(shù)水平和使用、維護(hù)等多方面原因，一些水司選擇使用的自動(dòng)控制最后也變成了人工控制，沒(méi)能實(shí)現(xiàn)原有意圖。從設(shè)備來(lái)源方面，半數(shù)以上水司，特別是大中型水司采用了進(jìn)口設(shè)備，使用的效果總體還是令人滿(mǎn)意的，但存在

4、的主要問(wèn)題是進(jìn)口設(shè)備品牌繁多、采購(gòu)渠道混亂不暢，造成供貨周期長(zhǎng)、價(jià)格較高、技術(shù)服務(wù)不及時(shí)等問(wèn)題。備品備件采購(gòu)也存在同樣問(wèn)題。近年來(lái)，一些國(guó)際知名的主要加藥泵制造商紛紛在華投資，建立獨(dú)資工廠(chǎng)，進(jìn)行本土化生產(chǎn)，有效的改變了目前進(jìn)口設(shè)備存在的問(wèn)題。與此同時(shí)，國(guó)產(chǎn)加藥泵制造技術(shù)也有了長(zhǎng)足進(jìn)步，在手動(dòng)控制方面，只要保養(yǎng)、使用得當(dāng)，也能達(dá)到與進(jìn)口設(shè)備相同使用效果的目的。另外，國(guó)產(chǎn)加藥設(shè)備具有配件價(jià)格低、售后服務(wù)及時(shí)的優(yōu)點(diǎn)。二、消毒設(shè)備應(yīng)用現(xiàn)狀目前國(guó)內(nèi)水司使用的消毒劑有液氯、二氧化氯、氯胺、臭氧、次氯酸鈉、高錳酸鉀、漂白粉等，但以液氯消毒為主。二氧化氯、次氯酸鈉等消毒劑使用的較少。目前各水司加氯控制方式可分

5、為人工控制和自動(dòng)控制二種。人工控制的加氯工藝流程為：室溫氣化氯瓶        轉(zhuǎn)子加氯機(jī)或手動(dòng)真空加氯機(jī)         水射器          加氯點(diǎn)這種消毒方式中、小水廠(chǎng)采用的較多。操作簡(jiǎn)單，能夠滿(mǎn)足消毒的要求。由于安全性原因，轉(zhuǎn)子加氯機(jī)已很少采用。自動(dòng)控制的加氯工藝流程有三種：開(kāi)環(huán)比例控制、閉環(huán)負(fù)反饋控制、復(fù)合環(huán)路控制。開(kāi)環(huán)比例控制的加氯工藝流程為

6、：氯瓶正壓管路切換及/或蒸發(fā)系統(tǒng)真空調(diào)節(jié)器自動(dòng)真空加氯機(jī)水射器加氯點(diǎn)                                             &

7、#160;              工藝管路流量計(jì)閉環(huán)負(fù)反饋控制的加氯工藝流程為：氯瓶正壓管路切換及/或蒸發(fā)系統(tǒng)真空調(diào)節(jié)器自動(dòng)真空加氯機(jī)水射器加氯點(diǎn)                           

8、60;                                 余氯取樣                 

9、60;                                             余氯檢測(cè)儀開(kāi)環(huán)+閉環(huán)的復(fù)合環(huán)路控制的加氯工藝流程為：氯瓶正壓管路

10、切換及/或蒸發(fā)系統(tǒng)真空調(diào)節(jié)器自動(dòng)真空加氯機(jī)水射器加氯點(diǎn)                                              &#

11、160;                余氯取樣                            工藝管路流量計(jì)      

12、            余氯檢測(cè)儀自動(dòng)控制工藝方式在大中型水司采用的較多，因其自控程度高、運(yùn)行效果安全可靠而越來(lái)越得到廣泛應(yīng)用。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，目前國(guó)內(nèi)水司使用的真空加氯機(jī)均為進(jìn)口設(shè)備，進(jìn)口真空加氯機(jī)的品牌集中度相對(duì)較高。但由于采購(gòu)渠道的混亂也造成了供貨周期長(zhǎng)、服務(wù)不及時(shí)等問(wèn)題。三、氯回收裝置應(yīng)用現(xiàn)狀作為一種安全防護(hù)設(shè)施，泄氯回收裝置在正常生產(chǎn)中使用的次數(shù)較少。許多水司的回收裝置安裝以后一直未運(yùn)行過(guò)。本次調(diào)查發(fā)現(xiàn)泄氯回收裝置存在的問(wèn)題較多。由于許多中和裝置的反應(yīng)液還在使用20%的NaOH

13、溶液，由于設(shè)備長(zhǎng)時(shí)間不運(yùn)行，易使堿液結(jié)晶，堵塞堿泵及噴頭，導(dǎo)致工藝管道破裂等事故出現(xiàn)，致使整個(gè)回收系統(tǒng)失靈而影響正常安全保障。另外，泄氯回收裝置箱體加工工藝不過(guò)關(guān)，存在著防腐層脫落，箱管結(jié)合處泄漏等。為了維持系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性，作為設(shè)備的使用者應(yīng)定期運(yùn)行泄氯回收系統(tǒng)，避免上述問(wèn)題出現(xiàn)。泄氯回收裝置作為安全生產(chǎn)重要防護(hù)措施之一，各水司應(yīng)充分認(rèn)識(shí)到設(shè)置的必要性，有關(guān)科研單位應(yīng)加大對(duì)其研制開(kāi)發(fā)力度，采用新工藝、新技術(shù)，以確保泄氯回收裝置運(yùn)行安全、穩(wěn)定、可靠。 加藥消毒設(shè)備技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)隨著供水行業(yè)的不斷發(fā)展，加藥、消毒設(shè)備在供水系統(tǒng)中所占的地位越來(lái)越重要，其發(fā)展過(guò)程是伴隨供水行業(yè)的擴(kuò)大和社會(huì)、

14、科學(xué)、技術(shù)的進(jìn)步而發(fā)展的，過(guò)去凈水廠(chǎng)的加藥、消毒工作主要以簡(jiǎn)單機(jī)械的體力勞動(dòng)和人工操作為主，設(shè)備簡(jiǎn)單、計(jì)量不準(zhǔn)確、控制手段不健全、水質(zhì)合格率低，影響了安全生產(chǎn)、正常的生活使用要求和身體健康?，F(xiàn)今的加藥、消毒工作，在投加、檢測(cè)、控制、計(jì)量等方面正向著自動(dòng)化發(fā)展；在降耗、節(jié)能、保證水質(zhì)合格率方面有了很大提高，在新建的部分水廠(chǎng)中，已經(jīng)達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平。由于我國(guó)各地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平不同，存在地區(qū)差別、城鄉(xiāng)差別和新、老水廠(chǎng)差別，在加藥、消毒設(shè)備的采用和控制水平方面不能一概而論，應(yīng)逐步、全面、均衡的發(fā)展。21世紀(jì)凈水廠(chǎng)的加藥、消毒工作目標(biāo)應(yīng)在保證出廠(chǎng)水和管網(wǎng)水達(dá)到國(guó)家生活飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的前提下：降低運(yùn)行

15、成本、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率及自動(dòng)化生產(chǎn)控制水平，控制和消除處理水中對(duì)人生體有害的微量污染物和副產(chǎn)物，確保人民的生活水平的提高和身體健康為前提。I. 加藥設(shè)備技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r加藥系統(tǒng)設(shè)備的構(gòu)成與所處理的原水類(lèi)別、水質(zhì)質(zhì)量、加藥方法、加藥方式和選用藥品種類(lèi)有直接關(guān)系。一、 干式投加法    藥劑的干式投加方法，就是直接向水中投加固體狀（一般為粉末）藥劑的過(guò)程，除投加石灰及活性碳等可不必再制成水溶液的藥劑外，一般不再采用這種投加技術(shù)。    干式投加法的工藝設(shè)備一般由藥劑破碎設(shè)備和干粉投加機(jī)組成。二、 濕式投加法投加的藥

16、劑是液體狀態(tài)，液體藥劑可以是固體藥劑的溶解溶液，也可以是藥劑的成品溶液，一般成品藥液的濃度較高，需要稀釋投加。藥品的濕式投加，是目前國(guó)內(nèi)凈水廠(chǎng)普遍采用的一種藥品投加方式。濕式投加方法可分為重力投加方式和壓力投加方式。目前采用的濕式投加方法的工藝一般包括：藥品的搬運(yùn)、調(diào)制（溶解）、提升或自流、儲(chǔ)液、投加、計(jì)量等過(guò)程。工藝如下：藥劑(固體)溶解池儲(chǔ)液池溶液池投加計(jì)量控制投加點(diǎn)                   

17、0;              （加水、攪拌、排渣）   （加水配制、攪拌）藥劑（液體）儲(chǔ)液池溶液池投加計(jì)量控制投加點(diǎn)                             &#

18、160;        （加水配制、攪拌）三、 加藥設(shè)備技術(shù)發(fā)展1. 干式加藥設(shè)備盡管在一般加藥工藝過(guò)程中很少采用干式投加，但對(duì)于一些特殊藥劑（不易于制備成水溶液或適于干投的藥劑），仍可采用干式投加。在制備PAM溶液時(shí)，由于PAM的難溶性，也需干投機(jī)作為溶液制備的關(guān)鍵設(shè)備。干式投加的關(guān)鍵是干粉定量投加機(jī)。先進(jìn)的干粉投加設(shè)備具有如下技術(shù)特征：1) 投加精度0.53%之間（取決于所投藥劑的物性）；2) 投加量的調(diào)解范圍10%100% ；3) 對(duì)流動(dòng)性較差的藥劑可選擇料斗震蕩系統(tǒng)，

19、并帶有隔振膠座，以防止震動(dòng)傳遞到輸送器上，引起藥劑自流；4) 帶有特殊設(shè)計(jì)葉片的內(nèi)置攪拌混合器，混合藥劑輔助流動(dòng)；5) 輸送器料斗不存在死區(qū)，投加輸送器可達(dá)到最大排凈；6) 為防止粉料受潮結(jié)塊，在干投機(jī)螺旋投加管上裝有電加熱器；成套的干粉投加機(jī)可選擇下列主要部件以適應(yīng)不同藥劑及自動(dòng)化控制要求，如：自動(dòng)加料器、料斗/振蕩器、料位開(kāi)關(guān)、儲(chǔ)料倉(cāng)等。2. 濕式加藥設(shè)備目前普遍采用的濕式加藥工藝，主要有三部分組成：1) 藥液制備、儲(chǔ)存2) 藥液投加計(jì)量3) 加藥系統(tǒng)設(shè)備控制2.1  藥液制備、儲(chǔ)存設(shè)備根據(jù)藥劑的來(lái)源，有固態(tài)及

20、液態(tài)兩種。2.1.1藥液制備的攪拌技術(shù)對(duì)于固態(tài)藥劑及濃縮液態(tài)藥劑，目前普遍的制備工藝流程如前所述。由于壓縮空氣攪拌存在攪拌混合死區(qū)及沉淀死角，更有效的攪拌采用機(jī)械攪拌機(jī)，這種制備技術(shù)的關(guān)鍵在于高效均勻的同水進(jìn)行溶解混合。攪拌設(shè)備的技術(shù)水平對(duì)攪拌混合效果至關(guān)重要。先進(jìn)的攪拌設(shè)備應(yīng)具有如下技術(shù)特征：1) 不產(chǎn)生攪拌混合死區(qū)，無(wú)沉淀死角2) 高效：低功率、大排液量產(chǎn)生充分的紊流和擾動(dòng)3) 攪拌設(shè)備的技術(shù)先進(jìn)性以達(dá)到同樣攪拌混合效果（排液量相同），所需功率最小為佳，實(shí)現(xiàn)節(jié)能、降耗的目的。新型高效攪拌設(shè)備的出現(xiàn)，為達(dá)到降低運(yùn)行成本提供了手段，下面為國(guó)際上新型高效攪拌機(jī)同傳統(tǒng)

21、攪拌機(jī)的效率比較：攪拌機(jī)效率比較攪拌槳葉類(lèi)型 Sabre®槳葉 45°折板平槳葉 螺旋推進(jìn)式槳葉排 液 量 Q 3000m³/h 3000m³/h 3000m³/h槳葉直徑D 1m 1m 1m轉(zhuǎn)    速n 58rpm 88rpm 125rpm 吸收功率 W 0.9kW 3.3kW 3.7kW2.1.2全自動(dòng)連續(xù)溶液制備技術(shù)由于目前采用的藥液制備、儲(chǔ)存工藝占

22、地面積大、土建成本高，近年來(lái)新的藥液制備、儲(chǔ)存技術(shù)已開(kāi)始使用。這種方法采用全自動(dòng)連續(xù)溶液制備技術(shù)，具有自動(dòng)化程度高、占地面積小、溶液配置精度高的特點(diǎn)，尤其是對(duì)新型的聚合絮凝劑采用傳統(tǒng)制備方法很困難時(shí)，這種方法將是選擇方向。2.2  藥液投加、計(jì)量、控制藥劑濕式投加目前普遍采用的投加技術(shù)有重力式投加和壓力式投加兩種。2.2.1 重力式投加方式重力式投加方式，是依靠藥液自重完成投加、計(jì)量和控制。雖然具有操作簡(jiǎn)單、可靠性高、管理方便等優(yōu)點(diǎn)，但由于建高位藥液池成本高、投加點(diǎn)及投藥量受限制等缺點(diǎn)，在新建水廠(chǎng)已很少采用。但在已采用這種投加方式的老水廠(chǎng)可采用現(xiàn)代高精度流量計(jì)（帶電信號(hào)輸出）、調(diào)節(jié)閥

23、及PID調(diào)節(jié)技術(shù)進(jìn)行自動(dòng)化改造，也可達(dá)到準(zhǔn)確自動(dòng)調(diào)節(jié)投加量的目的。2.2.2 壓力式投加方式是采用水射器或加藥泵來(lái)完成藥劑投加、計(jì)量和控制。2.2.2.1 水射器投加水射器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便的優(yōu)點(diǎn)，但存在效率低、能耗大、易堵塞、受工作水壓影響、穩(wěn)定性差等缺點(diǎn)。目前在自來(lái)水廠(chǎng)已很少采用。但國(guó)外已開(kāi)發(fā)出水射器技術(shù)和真空加氯機(jī)技術(shù)結(jié)合的新型藥液投加控制設(shè)備，具有可動(dòng)部件少、控制準(zhǔn)確、無(wú)脈動(dòng)流、易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制等特點(diǎn)。目前已知的最大投加量只有1000L/h左右。2.2.2.2 加藥泵投加技術(shù)這是目前應(yīng)用最為廣泛的藥液投加方式。常用的加藥泵有：容積泵和離心泵。1) 容積泵

24、投加技術(shù)在水廠(chǎng)加藥過(guò)程中，容積泵主要有兩種：計(jì)量泵和螺桿泵。當(dāng)藥液的粘度較高（典型的是PAM溶液）、且投加量較大時(shí)（典型投加量2000L/h以上），采用計(jì)量泵投加，設(shè)備成本將會(huì)大幅度提高。螺桿泵的應(yīng)用適應(yīng)了這種需求。它具有適用于高粘度介質(zhì)、投加量大、無(wú)脈動(dòng)、管路簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。但其精度較低、耐腐蝕性有限且不能干運(yùn)轉(zhuǎn)。近十幾年來(lái)，在水廠(chǎng)加藥過(guò)程中，應(yīng)用最為普遍的加藥設(shè)備是計(jì)量泵，它取代了許多傳統(tǒng)加藥設(shè)備。其投加精度高、可干運(yùn)轉(zhuǎn)、耐腐蝕、易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制、功能齊全、適用性廣泛等特點(diǎn)成為水廠(chǎng)藥液投加的主流設(shè)備。計(jì)量泵是一種往復(fù)式運(yùn)動(dòng)的容積泵。自1936年美國(guó)人Milton Roy父子發(fā)明了世界第一臺(tái)計(jì)量泵

25、起至今已有近70年歷史，其技術(shù)已很成熟。計(jì)量泵的原型機(jī)為柱塞式計(jì)量泵。由于柱塞式計(jì)量泵存在耐腐蝕性不夠、易泄漏等缺點(diǎn)，除非在特殊場(chǎng)合，現(xiàn)已很少在水廠(chǎng)加藥中使用。在水廠(chǎng)加藥中使用的計(jì)量泵主要是隔膜計(jì)量泵。隔膜計(jì)量泵又分為機(jī)械隔膜計(jì)量泵和液壓隔膜計(jì)量泵。近十幾年來(lái)，計(jì)量泵驅(qū)動(dòng)技術(shù)得到了長(zhǎng)足發(fā)展，除了傳統(tǒng)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)方式外，新型的計(jì)量泵還有電磁驅(qū)動(dòng)和氣動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)。氣動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的方式在水廠(chǎng)很少使用。近年來(lái)，電磁驅(qū)動(dòng)方式的計(jì)量泵（簡(jiǎn)稱(chēng)電磁計(jì)量泵）在我國(guó)小型水處理加藥過(guò)程中得到了非常廣泛的應(yīng)用，它采用電磁鐵吸合產(chǎn)生往復(fù)運(yùn)動(dòng)的原理。大多數(shù)電磁計(jì)量泵均為機(jī)械隔膜式，具有如下技術(shù)特征： 投加量范圍：0.

26、895L/hl 流量調(diào)解范圍：可高達(dá)1000：1l 過(guò)壓自動(dòng)保護(hù)：無(wú)須外裝安全泄壓閥l 外部自動(dòng)控制：自動(dòng)型可直接接收外部420mA或脈沖數(shù)字信號(hào)控制、l 便于同PLC控制系統(tǒng)地聯(lián)接 運(yùn)動(dòng)部件簡(jiǎn)單、無(wú)需潤(rùn)滑、無(wú)傳動(dòng)減速部件，可靠性高l 全密封的外殼：外殼材質(zhì)為玻璃纖維增強(qiáng)PP材質(zhì)，防護(hù)等級(jí)可達(dá)IP65以上l 節(jié)能低功耗，一般功率在22W87Wl  泵頭結(jié)構(gòu)為機(jī)械隔膜式，多種應(yīng)用方式（高粘度介質(zhì)、漿料介質(zhì)均可適用），多種泵頭材質(zhì)可選l 投加精度可達(dá)±2%l 高性?xún)r(jià)比，特別適用于中小型水廠(chǎng)?？蓪?shí)現(xiàn)數(shù)

27、字化控制。l對(duì)于電機(jī)驅(qū)動(dòng)的隔膜計(jì)量泵，機(jī)械隔膜計(jì)量泵和液壓隔膜計(jì)量泵在各種類(lèi)型水廠(chǎng)均有應(yīng)用。機(jī)械隔膜計(jì)量泵：由于受隔膜的機(jī)械強(qiáng)度所制約，輸出壓力一般1.2MPa.單頭最大投加量世界先進(jìn)水平不大于4000L/h，隔膜壽命指標(biāo)為8000h以上，投加精度一般在±1±2%。為保證計(jì)量泵運(yùn)行的安全性和可靠性，在應(yīng)用中要求在計(jì)量泵出口處安裝安全泄壓閥。液壓隔膜計(jì)量泵：采用了液力平衡原理，隔膜不承受剪切力。輸出壓力可達(dá)幾十兆帕，單頭最大投加量可達(dá)近16m³/h，隔膜壽命指標(biāo)20000h以上，投加精度可達(dá)±0.5±1%。并設(shè)有內(nèi)置安全泄壓閥，大大提高了計(jì)量泵運(yùn)

28、行的安全性和可靠性。計(jì)量泵控制技術(shù)：電磁計(jì)量泵無(wú)需電動(dòng)沖程控制器和變頻器即可直接接受外部420mA或脈沖數(shù)字信號(hào)進(jìn)行自動(dòng)控制。使用方便，在中小水處理加藥過(guò)程中得到了廣泛應(yīng)用。電機(jī)驅(qū)動(dòng)的計(jì)量泵控制可采用沖程控制器對(duì)計(jì)量泵沖程在0100%范圍內(nèi)無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)。接受外部420mA或15V控制信號(hào)。同時(shí)電動(dòng)沖程控制器可輸出沖程位置信號(hào)。在不使用變頻器和對(duì)計(jì)量泵進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)定情況下，這個(gè)位置信號(hào)可代表計(jì)量泵的輸出流量。目前國(guó)內(nèi)計(jì)量泵制造技術(shù)在電動(dòng)沖程控制方面同世界先進(jìn)水平還有較大距離。隨著電機(jī)變頻技術(shù)的發(fā)展，近年來(lái)水廠(chǎng)加藥過(guò)程較普遍的采用變頻器控制計(jì)量泵驅(qū)動(dòng)電機(jī)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)計(jì)量泵流量輸出的自動(dòng)控制。由于國(guó)產(chǎn)計(jì)量泵

29、電動(dòng)沖程控制技術(shù)較落后，因而采用變頻器控制計(jì)量泵的方式較多。但受普通電機(jī)的變頻特性限制，一般的調(diào)解范圍在2：13：1，在控制要求較高的場(chǎng)合有很大局限性。為了提高變頻控制調(diào)解范圍，近年來(lái)強(qiáng)制風(fēng)冷型變頻電機(jī)技術(shù)得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，其變頻調(diào)節(jié)范圍可達(dá)到10:15:1，有效的提高了計(jì)量泵自動(dòng)調(diào)節(jié)范圍。在復(fù)雜的加藥控制過(guò)程中采用電控沖程控制和變頻控制相結(jié)合，可達(dá)到雙調(diào)控制。這種控制方式在一些大、中型水廠(chǎng)中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。計(jì)量泵泵頭結(jié)構(gòu)及材質(zhì)：隨著各種新型藥劑的應(yīng)用，計(jì)量泵為適應(yīng)藥液的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)，在泵頭結(jié)構(gòu)改進(jìn)和材質(zhì)使用上近年來(lái)有了較大發(fā)展。泵頭結(jié)構(gòu)：高粘度泵頭、漿料泵頭、專(zhuān)用聚合電解質(zhì)泵頭

30、、濃硫酸泵頭、防虹吸泵頭、衛(wèi)生級(jí)泵頭，可選用以適應(yīng)不同藥液的性能。泵頭材質(zhì)：PVC、PP、PVDF、不銹鋼、20號(hào)合金、哈氏合金等，可選用以適應(yīng)不同藥液的腐蝕性。2) 離心泵投加離心泵在水廠(chǎng)主要應(yīng)用于藥液提升和輸送，但隨著流量?jī)x表和調(diào)節(jié)控制技術(shù)的發(fā)展，在大流量藥液投加中將會(huì)得到廣泛應(yīng)用。以往水廠(chǎng)使用的主要是耐腐蝕的機(jī)械密封離心泵，主要類(lèi)型有普通耐腐蝕離心泵、自吸式耐腐蝕離心泵、液下耐腐蝕離心泵。這些機(jī)械密封式離心泵具有一個(gè)共同的缺點(diǎn)，即機(jī)械密封的泄漏造成環(huán)境污染和腐蝕。針對(duì)腐蝕性、有毒有害液體的輸送，新型的無(wú)泄漏磁力驅(qū)動(dòng)離心泵（簡(jiǎn)稱(chēng)磁力泵）將會(huì)得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。磁力泵采用磁力耦合

31、技術(shù)，無(wú)機(jī)械密封聯(lián)接，在輸送過(guò)程中保證絕對(duì)無(wú)藥液的泄漏。自1946年勝達(dá)因-HMD公司發(fā)明世界上第一臺(tái)無(wú)泄漏磁力泵至今已有近60年歷史，該項(xiàng)技術(shù)日臻成熟。在腐蝕性、有毒、有害化學(xué)溶液輸送應(yīng)用中將逐步取代傳統(tǒng)的機(jī)械密封耐腐蝕離心泵。目前國(guó)內(nèi)外均有許多廠(chǎng)商在生產(chǎn)制造磁力泵，從水廠(chǎng)應(yīng)用的磁力泵技術(shù)水平看，國(guó)產(chǎn)磁力泵的差距主要表現(xiàn)在：磁性材料不過(guò)關(guān)，易產(chǎn)生退磁現(xiàn)象，泵頭材質(zhì)及結(jié)構(gòu)選擇范圍較小。磁力泵亦有自吸式、液下式等多種結(jié)構(gòu)規(guī)格供選擇。采用耐腐蝕離心泵或磁力泵進(jìn)行藥液投加的工藝流程如下：控制器         

32、                                外    外部控制設(shè)定溶液池（藥液）  離心泵/磁力泵   流量計(jì) 調(diào)節(jié)閥   投加點(diǎn)      

33、0;                             這種投加控制適用于大流量藥液投加，系統(tǒng)精度可達(dá)±1±2%，具有可動(dòng)部件少、可靠性高、自動(dòng)化程度高、性?xún)r(jià)比高、運(yùn)行成本低等特點(diǎn)。藥液投加量越大，其性?xún)r(jià)比越具有優(yōu)勢(shì)。隨著水廠(chǎng)自動(dòng)化水平及人員素質(zhì)的提高，這種投加技術(shù)將越來(lái)越受到重視。3)

34、60;一體式加藥裝置隨著水處理加藥設(shè)備的發(fā)展，為便于投加量較小的藥液投加，一體式加藥裝置應(yīng)運(yùn)而生。這種設(shè)備將溶液攪拌制備、計(jì)量泵投加和控制集成于一體。具有安裝方便、占地空間小、集成度高、造價(jià)低、投產(chǎn)快等特點(diǎn)。其主要技術(shù)特征： 藥桶：l 容積最大可達(dá)3000L，材質(zhì)為PE 投加計(jì)量泵：l 一般采用電磁計(jì)量泵或機(jī)械隔膜計(jì)量泵 電動(dòng)攪拌機(jī)l 高/低液位控制開(kāi)關(guān)l 可配置排污閥、固定件、接頭、控制箱等附件l 投加量范圍：0.02L/h至1200L/hl2.2.2.3  加藥系統(tǒng)設(shè)備的控制加藥系統(tǒng)設(shè)備的控制分為兩大類(lèi)：一是開(kāi)環(huán)控制；二

35、是閉環(huán)控制。影響藥液投加單耗的因素很多，情況較復(fù)雜；適合不同地區(qū)、不同水質(zhì)的藥品也不同，因此，國(guó)內(nèi)完全采用閉環(huán)控制方法加藥的凈水廠(chǎng)很少，大多數(shù)凈水廠(chǎng)還是采用開(kāi)環(huán)控制、半自動(dòng)控制或完全人工控制方法。無(wú)論是閉環(huán)控制、開(kāi)環(huán)控制，半自動(dòng)控制還是完全人工控制加藥，其最終目的都要達(dá)到以下幾點(diǎn)：1) 加藥連續(xù)、及時(shí)、安全、可靠；2) 加藥量準(zhǔn)確，水處理效果好；3) 藥液消耗適當(dāng)、合理、節(jié)能、降耗；4) 運(yùn)行管理方便、操作簡(jiǎn)單、改善勞動(dòng)強(qiáng)度、提高生產(chǎn)效率。藥劑注入的自動(dòng)控制，真正實(shí)現(xiàn)藥劑的準(zhǔn)確、及時(shí)的自動(dòng)投加是國(guó)內(nèi)外供水行業(yè)亟待解決的問(wèn)題，目前，我國(guó)水處理控制加藥方式主

36、要有：人工控制投加、人工設(shè)定投加率、流量比例控制、計(jì)算機(jī)按比例投加控制、前饋數(shù)學(xué)模型計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制、模擬自動(dòng)控制單元控制、SCD游動(dòng)電流自動(dòng)控制、前饋和后饋數(shù)學(xué)模型計(jì)算機(jī)優(yōu)化自動(dòng)控制等。2.3.1 人工控制投加這種控制方式的主要做法是通過(guò)長(zhǎng)期工作積累經(jīng)驗(yàn)或經(jīng)小型模擬試驗(yàn)總結(jié)原水水質(zhì)、流量與加藥量之間的關(guān)系，按照人工控制設(shè)備的工作狀況來(lái)實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)加藥量，是完全人工操作的控制方式，是比較原始、簡(jiǎn)單的一種控制加藥方式，也是目前中、小凈水廠(chǎng)普遍采用的方法之一。2.3.2 人工設(shè)定加藥單耗，流量比例或按比例投加這種方式較完全人工操作控制先進(jìn)了一步，計(jì)算機(jī)參與了控制，人工設(shè)定加藥單耗，由于加藥單耗的設(shè)定只考

37、慮了源水水量、濁度與加藥量的線(xiàn)性關(guān)系，屬于半自動(dòng)控制方式。這種方法是目前普遍采用的方法之一，特別是八十年代初期進(jìn)行改造的老水廠(chǎng)采用的較多。流量比例控制作為一種經(jīng)典、可靠簡(jiǎn)單的控制方法將會(huì)長(zhǎng)期存在。2.3.3 前饋數(shù)學(xué)模型計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制方式80年代末90年代初，隨著連續(xù)檢測(cè)儀器、儀表的出現(xiàn)，國(guó)內(nèi)一些新建水廠(chǎng)開(kāi)始采用這種方法進(jìn)行加藥量的控制，該方法將源水的一些影響混凝效果的水質(zhì)參數(shù)（如：水量、濁度、前加氯量、水溫、溶解氧、PH值、氨氮等），有選擇的作為前饋值，建立前饋數(shù)學(xué)模型；沉淀后水濁度或?yàn)V后水濁度作為后饋參數(shù)，由計(jì)算機(jī)自動(dòng)調(diào)節(jié)、控制加藥量。其特點(diǎn)是能根據(jù)源水水質(zhì)和水量的變化及時(shí)地改變加藥量，對(duì)

38、提高水質(zhì)的保證率和降低藥耗起到了一定的作用，但是這種方式?jīng)]有考慮到后續(xù)工藝的各種參數(shù)變化對(duì)混合、反映效果的影響，加藥存在滯后問(wèn)題，在實(shí)際應(yīng)用中要參考混合、反映效果情況和出廠(chǎng)水濁度進(jìn)行人工調(diào)整加藥量。由于數(shù)學(xué)模型建立較復(fù)雜，其應(yīng)用受到了制約。2.3.4 模擬自動(dòng)控制單元控制這種方式是在“前饋數(shù)學(xué)模型計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制方式”的基礎(chǔ)上，借助實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)和小型試驗(yàn)數(shù)據(jù)，做出幾種理想狀態(tài)的加藥模式，如利用季節(jié)、水溫、濁度等條件劃分，這種方式雖然解決了一些加藥滯后問(wèn)題，但適應(yīng)性不好，在季節(jié)變化或水溫、濁度變化比較大的情況下，水質(zhì)合格率降低，需要借助其他檢測(cè)反饋系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整，不是一個(gè)很理想的加藥控制方式。2.3

39、.5 SCD游動(dòng)電流自動(dòng)控制這種控制方式是在取得類(lèi)似于“前饋數(shù)學(xué)模型計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制方式”的基礎(chǔ)上，找出理想絮凝效果狀態(tài)下的游動(dòng)電流大小與加藥量的規(guī)律，通過(guò)對(duì)游動(dòng)電流情況進(jìn)行檢測(cè)，反饋給計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)加藥。目前，國(guó)內(nèi)有幾例凈水廠(chǎng)將該技術(shù)應(yīng)用到了實(shí)際生產(chǎn)運(yùn)行中，由于各地區(qū)的水質(zhì)、溫度、工藝條件不同，各地區(qū)應(yīng)用的效果也不同。2.3.6 前饋和后饋數(shù)學(xué)模型計(jì)算機(jī)優(yōu)化自動(dòng)控制這種控制方式是前幾種控制方式的綜合，利用檢測(cè)儀器、儀表設(shè)備對(duì)源水混合前的水量、濁度、PH值、水溫、溶解氧、氨氮、前加氯量等一些對(duì)混凝效果有影響的參數(shù)有選擇的作為前饋值，建立數(shù)學(xué)模型；將沉淀后水濁度或?yàn)V后水濁度、礬花形成效

40、果等一些其他工藝參數(shù)作為后饋值，建立數(shù)學(xué)模型計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)，完成加藥的自動(dòng)控制，可進(jìn)行開(kāi)環(huán)或閉環(huán)控制，是一種較理想的控制加藥方式。這種控制方式的關(guān)鍵是相關(guān)參數(shù)的連續(xù)檢測(cè)。對(duì)混合、反應(yīng)效果的連續(xù)檢測(cè)是當(dāng)前亟待解決的問(wèn)題。目前，國(guó)內(nèi)外水處理技術(shù)及相應(yīng)的儀器、儀表連續(xù)檢測(cè)手段，對(duì)源水的水量、水質(zhì)、水溫等參數(shù)的連續(xù)檢測(cè)已經(jīng)很成熟，而對(duì)混合反應(yīng)效果及其他工藝因素參數(shù)的檢測(cè)和利用還不成熟，還有待于進(jìn)一步的開(kāi)發(fā)?；炷Ч捌渌に囈蛩貐?shù)的檢測(cè)和利用，這一課題國(guó)內(nèi)外采取了很多辦法，主要是從兩個(gè)方面考慮，一方面是利用電化學(xué)原理，檢測(cè)混合反應(yīng)的游動(dòng)電流及電位；另一方面是利用光學(xué)原理，檢測(cè)混合反應(yīng)后礬花形成過(guò)

41、程的光學(xué)效果，反饋到計(jì)算機(jī)，進(jìn)行自動(dòng)加藥。也有通過(guò)其他手段，如：通過(guò)檢測(cè)混合反應(yīng)后礬花形成過(guò)程中礬花的單位面積數(shù)量，判定混合反應(yīng)的效果。由于一些相關(guān)水質(zhì)和工藝參數(shù)因素參數(shù)對(duì)混凝效果的影響很大，建立多因素的數(shù)學(xué)模型來(lái)控制自動(dòng)加藥，是自動(dòng)控制加藥的新課題，有待于進(jìn)一步開(kāi)發(fā)研究出適應(yīng)性更強(qiáng)、加藥更準(zhǔn)確、加藥更及時(shí)的數(shù)學(xué)模型。II.    消毒設(shè)備技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r生活飲用水必須經(jīng)過(guò)消毒，消毒系統(tǒng)的構(gòu)成及選擇一般是根據(jù)原水的水質(zhì)、出廠(chǎng)和管網(wǎng)末梢水質(zhì)要求、消毒處理工藝要求、消毒方法、消毒劑的種類(lèi)等因素綜合決定。一、 消毒處理工藝的發(fā)展凈水廠(chǎng)給水消毒處理工藝的目的是殺滅水

42、中致病的病原體，切斷病原體通過(guò)水傳播。過(guò)去我們常說(shuō)病從口入，日常生活用水是對(duì)人體傳入有毒有害物質(zhì)和致病病原體的主要原因之一，因此控制和消除飲用水中有毒有害物質(zhì)和致病病原體是非常重要的。  消毒不是殺滅水中全部的微生物，也不是將病原微生物100%的殺滅，是將水中的病原微生物控制到以滿(mǎn)足生活飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)范圍內(nèi)。以各種形式消毒方式對(duì)水的消毒，已有數(shù)千年的時(shí)間歷史，其中最常見(jiàn)的方法是將水煮沸。采用氧化消毒劑消毒是從有了集中供水設(shè)施開(kāi)始的，19世紀(jì)初期氯化消毒技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用到飲用水消毒方面，首先使用了氯化物消毒；19世紀(jì)末期到20世紀(jì)初期，氯化消毒得到了進(jìn)一步發(fā)展，液氯消毒技術(shù)被使用在凈水

43、廠(chǎng)消毒中；到20世紀(jì)中期，臭氧和紫外線(xiàn)以其特有的氧化消毒原理和特性被應(yīng)用到飲用水消毒中?；仡櫹炯夹g(shù)的發(fā)展，消毒技術(shù)每一次的飛躍發(fā)展，都是伴隨著對(duì)致病病原體有新的發(fā)現(xiàn)或侵入人群產(chǎn)生較大后果而誕生的。氯化消毒作為一種最原始、最有效的消毒方式，在慢長(zhǎng)的使用過(guò)程中，經(jīng)歷了幾百年的歷史，逐漸的被人們認(rèn)識(shí)和掌握，在20世紀(jì)70年代人們發(fā)現(xiàn)氯化消毒可以產(chǎn)生氯化消毒的副產(chǎn)物，氯化消毒的副產(chǎn)物被國(guó)際公認(rèn)為是致癌物，因而出現(xiàn)了使用氯氨消毒和二氧化氯消毒。隨著工業(yè)生產(chǎn)的不斷發(fā)展，地表水和地下水的污染越來(lái)越嚴(yán)重，導(dǎo)致生活飲用水水源遭到不同程度的污染，20世紀(jì)90年代，人們?cè)陲嬘盟邪l(fā)現(xiàn)了新的病原體微生物因子和抗氯型

44、微生物，同時(shí)飲用水中的化學(xué)成分的數(shù)量也急劇增加。面對(duì)日益嚴(yán)重的水污染形勢(shì)，常規(guī)的水處理工藝和消毒方法，很難解決飲用水中的有毒有害物質(zhì)和致病微生物問(wèn)題，世界各國(guó)紛紛推出各種水處理新技術(shù)，在工藝方面，將活性炭吸附和膜過(guò)濾技術(shù)應(yīng)用到飲用水處理方面；在氧化消毒方面，出現(xiàn)了復(fù)合消毒方法，充分利用了各種氧化消毒劑的優(yōu)勢(shì)。我國(guó)對(duì)生活飲用水的水質(zhì)問(wèn)題非常重視，1959年首次頒布了第一個(gè)生活飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)包括16項(xiàng)指標(biāo)；1976年對(duì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了修訂，將生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)增加到23項(xiàng)；我們目前執(zhí)行的勝過(guò)飲用水標(biāo)準(zhǔn)是1985年頒布的生活飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)GB574685，標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的限量參數(shù)共35項(xiàng)；根據(jù)我國(guó)各

45、地區(qū)水質(zhì)污染、經(jīng)濟(jì)發(fā)展和各地區(qū)水司的實(shí)際情況，中國(guó)城鎮(zhèn)供水協(xié)會(huì)于1993年和2000年分別制定了“供水行業(yè)技術(shù)進(jìn)步發(fā)展規(guī)劃”，規(guī)劃中規(guī)定了各類(lèi)水司對(duì)生活飲用水水質(zhì)的控制標(biāo)準(zhǔn)，很多控制標(biāo)準(zhǔn)是針對(duì)消毒副產(chǎn)物而增設(shè)的，其中在2000年規(guī)劃中，要求一類(lèi)水司的控制水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)為88項(xiàng)，相當(dāng)于80年代歐共體（EC）66項(xiàng)和世界衛(wèi)生組織（WHO）49項(xiàng)的國(guó)際水平。對(duì)于消毒過(guò)程產(chǎn)生的副產(chǎn)物，在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)眾說(shuō)紛紜，國(guó)內(nèi)外專(zhuān)家做了許多研究和報(bào)道，在常用的幾種消毒劑中，大多數(shù)都有副產(chǎn)物產(chǎn)生，如氯化消毒會(huì)產(chǎn)生三鹵甲烷（THMS）、鹵乙酸和氯酚；二氧化氯消毒會(huì)產(chǎn)生氯酸鹽和亞氯酸鹽；臭氧消毒會(huì)產(chǎn)生溴酸鹽和甲醛鹽等。上述消

46、毒過(guò)程副產(chǎn)物，在一定的濃度下，都不同程度的表現(xiàn)一定的病理和毒理性能，多數(shù)都被公認(rèn)為是致癌物質(zhì)。但是消毒副產(chǎn)物的產(chǎn)生，是需要一定的條件的，如氯化消毒產(chǎn)生三鹵甲烷（THMS）、鹵乙酸和氯酚副產(chǎn)物的前體物質(zhì)是水中的大分子有機(jī)酸類(lèi)物質(zhì)；二氧化氯消毒產(chǎn)生亞氯酸鹽副產(chǎn)物的前體物質(zhì)是二氧化氯在消毒過(guò)程中與水反應(yīng)生成的亞氯酸根（HClO）和氯酸根（HClO2¯）,有關(guān)二氧化氯副產(chǎn)物對(duì)人身體的危害，由于沒(méi)有長(zhǎng)時(shí)間的資料積累，目前仍在探索之中；臭氧消毒產(chǎn)生溴酸鹽和甲醛鹽副產(chǎn)物的前體物質(zhì)是水中含有含溴化合物和甲醛類(lèi)化合物，因此，在選擇合理氧化消毒方法時(shí)，不但要看它對(duì)病原微生物的消毒能力，更重要的是要根據(jù)水

47、質(zhì)情況分析判斷選用的消毒方法是否可以產(chǎn)生副產(chǎn)物。由于消毒副產(chǎn)物的出現(xiàn)，對(duì)常用的消毒方法的使用帶來(lái)了挑戰(zhàn)，如何正確選用消毒方法，即可達(dá)到飲用水消毒目的，又可以抑制消毒過(guò)程產(chǎn)生副產(chǎn)物是目前凈化工藝消毒過(guò)程的課題。新的消毒方法有兩種方式，一種是復(fù)合消毒方法，是消毒過(guò)程不是選用單一的消毒劑或方法，常用的復(fù)合消毒方法是利用臭氧或紫外線(xiàn)的強(qiáng)氧化消毒性能對(duì)濾后水進(jìn)行消毒處理，然后再用氯氣或氯胺保持管網(wǎng)水剩余消毒性能；一種方法是對(duì)濾后水進(jìn)行預(yù)吸附過(guò)濾處理，然后在使用復(fù)合消毒方法，采取這些方法的其目的就是控制和殺滅病原微生物和消毒副產(chǎn)物，提高水質(zhì)質(zhì)量。    全面評(píng)價(jià)一種消毒劑的效

48、果，不但要看它的氧化消毒能力、水中殘留濃度的保留時(shí)間和副產(chǎn)物的影響等因素；還要考慮其使用要求、貨源供應(yīng)、消毒成本的諸多因素。每一種消毒劑都有其各自的特點(diǎn)，對(duì)不同的水體、不同水質(zhì)有不同的消毒效果。對(duì)于化學(xué)消毒劑，其功能應(yīng)按殺滅微生物的有效性和穩(wěn)定性?xún)蓚€(gè)方面來(lái)衡量，有效性即在PH=69范圍內(nèi)對(duì)細(xì)菌、病毒、原生物的殺滅率，一般有效性臭氧二氧化氯氯氯胺；穩(wěn)定性指消毒消毒劑在管網(wǎng)中持久性，一般穩(wěn)定性氯胺二氧化氯氯臭氧。消毒工作不應(yīng)以滿(mǎn)足生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)要求為前提，應(yīng)盡可能的消除和控制飲用水中，對(duì)人身體有毒有害物質(zhì)的存在和發(fā)生，各水司尤其是一類(lèi)水司應(yīng)率先對(duì)現(xiàn)有的消毒設(shè)備、設(shè)施和消毒方法進(jìn)行改造，根據(jù)源水的水

49、質(zhì)、污染等情況和凈水水質(zhì)、副產(chǎn)物的生成殘留消毒效果及工藝等情況，合理選擇消毒系統(tǒng)、消毒方法。二、 常用消毒技術(shù)和消毒設(shè)備常用的消毒方法有：液氯；氯氨；漂白粉；漂白精；次氯酸鈉；二氧化氯；臭氧；紫外線(xiàn)等，選用消毒方法不同，消毒系統(tǒng)選擇的設(shè)備也不相同。消毒工藝設(shè)備的選擇，要根據(jù)當(dāng)?shù)氐乃|(zhì)情況、自然資源和交通運(yùn)輸情況綜合決定。給水的氯化消毒已有近百年的歷史，從使用次氯酸鈣消毒到使用液氯消毒，氯化消毒得到了飛躍的發(fā)展，隨著化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和副產(chǎn)品的增加，氯化消毒增加了許多新型的可供不同需要選用的消毒劑產(chǎn)品如：液氯、氯胺、漂白粉、漂白精、次氯酸鈉等，這些產(chǎn)品都是以氯消毒、氧化作用為原理，氯化消毒

50、由于消毒效果可靠成熟、成本低，在國(guó)內(nèi)外得到了廣泛的應(yīng)用。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，在給水消毒領(lǐng)域中，又出現(xiàn)了許多新的消毒劑和消毒方法如：二氧化氯、紫外線(xiàn)、臭氧方法等，近幾年研究發(fā)現(xiàn)活性炭吸附和膜過(guò)濾技術(shù)也能起到一定的消毒作用，相信將來(lái)會(huì)有更多更好的消毒劑和消毒方法出現(xiàn)。三、 液氯消毒及消毒設(shè)備1 液氯消毒的作用原理液氯消毒是將液相氯氣氣化后變成氣相氯氣，通過(guò)加氯機(jī)投入處理水中, 主要是以次氯酸、次氯酸離子和氯離子狀態(tài)存在，形成的次氯酸和次氯酸根統(tǒng)稱(chēng)為游離性有效氯，游離性有效氯有殺菌及氧化作用，是目前普遍采用的一種消毒方法。Cl2 + H2O HClO + HCl ； HCl H+

51、 + Cl  ；  HOCl H+ + ClO2 氯氣消毒設(shè)備目前從歐美地區(qū)及我國(guó)各水司加氯設(shè)備使用情況看，主要采用的是真空式加氯系統(tǒng)設(shè)備。相對(duì)于過(guò)去使用過(guò)的正壓式加氯設(shè)備及轉(zhuǎn)子加氯機(jī)，真空式加氯機(jī)具有更高的安全性，成為各類(lèi)水廠(chǎng)加氯設(shè)備的首選。根據(jù)水廠(chǎng)規(guī)模及所處理水耗氯量不同，主要有兩種形式的加氯系統(tǒng)設(shè)備的配置構(gòu)成。2.1中小型加氯系統(tǒng)設(shè)備（一般氯氣總投加量60kg/h）（吊裝設(shè)備） （稱(chēng)重）      （壓力檢測(cè)）        &#

52、160;               （壓力水系統(tǒng)）                                   

53、0;                             氯瓶?jī)?chǔ)存 氯瓶供氯正壓管路及切換系統(tǒng)真空調(diào)節(jié)器真空式加氯機(jī) 水射器 投加點(diǎn)                 

54、                                          （室溫自然蒸發(fā)）      （調(diào)節(jié)加氯）   

55、               （余氯檢測(cè)）該系統(tǒng)設(shè)備構(gòu)成可大可小、配置靈活，根據(jù)投加量不同可單瓶供氣，也可多瓶并聯(lián)供氣。對(duì)自動(dòng)化程度較高、較復(fù)雜的系統(tǒng)設(shè)備配置需要專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員或?qū)I(yè)供貨商提供設(shè)計(jì)。2.2 大型加氯系統(tǒng)設(shè)備（一般氯氣總投加量>60kg/h）（吊裝設(shè)備） （稱(chēng)重）      （壓力檢測(cè)）        

56、0;                                                    &

57、#160;                           氯瓶?jī)?chǔ)存 氯瓶供氯正壓管路及切換系統(tǒng)蒸發(fā)器及自動(dòng)減壓系統(tǒng)真空調(diào)節(jié)器真空加氯機(jī)              水射器   

58、              投加點(diǎn)                                    &#

59、160;                                                   

60、                                                   

61、;                        （調(diào)節(jié)加氯）       （壓力水系統(tǒng)）         （余氯測(cè)量）該系統(tǒng)適用于大型水廠(chǎng)加氯，系統(tǒng)設(shè)備配置需要專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員或?qū)I(yè)供貨商提供設(shè)計(jì)。3 加氯系統(tǒng)設(shè)備技術(shù)發(fā)展

62、3.1氯瓶使用氯瓶是氯氣消毒劑的供給源，也是危險(xiǎn)來(lái)源。安全正確的使用氯瓶及構(gòu)成加氯系統(tǒng)，是加氯系統(tǒng)設(shè)備安全運(yùn)行的前提。氯瓶?jī)?chǔ)存：根據(jù)加氯量的大小儲(chǔ)存一定量的瓶裝液氯，瓶裝液氯一般有噸級(jí)氯瓶和立式小氯瓶?jī)深?lèi)，噸級(jí)氯瓶規(guī)格有500kg/瓶和1000kg/瓶?jī)煞N。立式小氯瓶有50kg/瓶和70kg/瓶?jī)煞N。在使用中要空瓶和滿(mǎn)瓶分別堆放，并且設(shè)有吊裝設(shè)備。氯瓶供氯：為保證加氯的連續(xù)供氣，一般需要配備兩組氯瓶（一用一備），兩組氯瓶用專(zhuān)用軛鉗（帶隔離閥）及柔性銅管連接匯流排至加氯機(jī)部分。根據(jù)加氯量的大小可采用單瓶供氣或多瓶并聯(lián)供氣。為了安全起見(jiàn)，多瓶并聯(lián)供氣時(shí)，并聯(lián)的氯瓶個(gè)數(shù)不宜太多，并嚴(yán)禁對(duì)氯瓶進(jìn)行外部

63、強(qiáng)制性加熱。在選擇并聯(lián)氯瓶進(jìn)行供氣時(shí)，單個(gè)氯瓶的氯氣自然持續(xù)抽出率是確定氯瓶數(shù)量的重要依據(jù)。典型氯瓶自然持續(xù)抽出率：1000kg/瓶的抽出率8kg/h 氯氣                         70kg/瓶的抽出率1kg/h 氯氣達(dá)到這個(gè)抽出率的條件：溫度 20； 出氣背壓0.24Mpa在大型加氯系統(tǒng)中，一般采用單只氯瓶向蒸發(fā)器供給液氯。氯瓶中氯

64、氣殘量計(jì)量與控制：最準(zhǔn)確和可靠的技術(shù)手段是采用稱(chēng)重法。國(guó)內(nèi)現(xiàn)在可生產(chǎn)達(dá)到世界先進(jìn)水平的氯瓶電子秤，準(zhǔn)確度可達(dá)到國(guó)家計(jì)量等級(jí)級(jí)，在稱(chēng)重2000kg時(shí)，分度值為1.0kg, 并且有電信號(hào)遠(yuǎn)傳功能。3.2正壓管路及切換系統(tǒng)現(xiàn)代真空加氯技術(shù)的發(fā)展，極大的提高了氯氣流量調(diào)節(jié)控制環(huán)節(jié)的安全性。但是從氯瓶出氣至加氯機(jī)真空調(diào)節(jié)器之間的正壓管路及正壓切換系統(tǒng)仍存在許多可能的泄漏點(diǎn)，是目前氯氣使用中的主要安全隱患。解決和降低這種安全風(fēng)險(xiǎn)的主要技術(shù)措施有：嚴(yán)格按氯氣使用標(biāo)準(zhǔn)選擇、安裝、維護(hù)正壓管路的管道、接頭及閥門(mén)；盡可能的簡(jiǎn)化正壓管路及切換系統(tǒng)，將正壓連接點(diǎn)的數(shù)量降至最少，最大限度的減少可能的泄漏點(diǎn)。3.2.1

65、氯氣正壓管路、接頭、閥門(mén)基本技術(shù)條件管路及接頭口徑： DN20(3/4") 用于氣相管路                   DN25(1")用于液相管路  材質(zhì)：管路10#或20#優(yōu)質(zhì)碳素?zé)o縫鋼管，執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)為GB8163-87或等同。壁厚3.5mm(DN20)或4.5mm(DN25)；接頭（直通、彎頭、三通、四通）鍛鋼，材質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)為ASTM105或等同；耐壓3000LB(20.7MPa)

66、，耐壓標(biāo)準(zhǔn)為API 602 或等同；管路閥門(mén) 在干氯氣（液相或氣相）管路上僅采用兩種閥門(mén)：GLOBE型截止閥和球閥。由于GLOBE型截止閥在開(kāi)/關(guān)兩個(gè)方向上均不會(huì)容留液氯，經(jīng)多次旋轉(zhuǎn)操作才能全開(kāi)/閉，可防止意外快速開(kāi)/關(guān)閥門(mén)，提供了非常重要的安全特性。為干氯氣（液相和氣相）管路上首選之截止閥。球閥為干氯氣管路上的一種選擇應(yīng)用，特別注意在液相使用時(shí)，普通結(jié)構(gòu)的球閥會(huì)在關(guān)閥時(shí)容留液氯，造成安全隱患。故在液相管路上使用球閥時(shí)，要選擇特殊結(jié)構(gòu)的閥球。自動(dòng)切換閥門(mén)一般選用球閥。材質(zhì)：GLOBE截止閥閥體為鍛鋼。材質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)為ASTM 105或等同；閥桿、閥頭及閥座為蒙耐爾（Monel）合金或哈氏C合金（HC

67、）。球閥閥體為鍛鋼。材質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)為ASTM 105或等同。閥球及閥桿為蒙耐爾（Monel）合金，閥座及密封為PTFE。耐壓：GLOBE截止閥1800LB(12.4MPa) ；球閥2000LB(13.8MPa)目前國(guó)內(nèi)閥門(mén)制造水平還不能滿(mǎn)足上述要求，需進(jìn)口。但進(jìn)口閥門(mén)供貨周期長(zhǎng)、成本較高。如果選擇國(guó)產(chǎn)閥門(mén)替代，要特別慎重。如從成本考慮并兼顧安全性，國(guó)產(chǎn)有兩種結(jié)構(gòu)的閥門(mén)可用于氣相氯氣，但必須定期維護(hù)和更換，且球閥不用于自動(dòng)切換。GLOBE型截止閥閥體、閥桿、閥頭為鍛鋼，材質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)為ASTM105或等同。閥座為304SS, 密封為石墨；耐壓800LB(5.5MPa)球閥三段式浮動(dòng)球結(jié)構(gòu)。閥體材質(zhì)為1Cr1

68、8Ni9Ti;，閥球/閥桿材質(zhì)1Cr18Ni12Mo2Ti閥座及密封為PTFE，耐壓4.0MPa 。3.2.2 切換系統(tǒng)切換系統(tǒng)是保證連續(xù)供氣的控制裝置，有手動(dòng)切換和自動(dòng)切換兩種。目前各水司采用的切換系統(tǒng)大多數(shù)是正壓切換，即在正壓管路上對(duì)兩路氣源進(jìn)行手動(dòng)或自動(dòng)切換。這種切換方法的缺點(diǎn)是：正壓管路較復(fù)雜、聯(lián)接點(diǎn)過(guò)多、安全隱患大。但采用蒸發(fā)器的液相氯氣管路由于供氣方式?jīng)Q定只能采用正壓切換。近幾年來(lái)，一些水司采用了負(fù)壓切換技術(shù)。這種切換技術(shù)的最大優(yōu)點(diǎn)就是大大簡(jiǎn)化了正壓管路，因而提高了系統(tǒng)的安全性。其缺點(diǎn)是必須有兩臺(tái)真空調(diào)節(jié)器循環(huán)使用。負(fù)壓切換技術(shù)有三種：真空調(diào)節(jié)器直接負(fù)壓切換這種方式是采用兩臺(tái)帶切換

69、功能的真空調(diào)節(jié)器（國(guó)際上已有廠(chǎng)商提供這種產(chǎn)品）相互切換。無(wú)需另外增加任何切換裝置，結(jié)構(gòu)最為簡(jiǎn)單，安裝方便；其缺點(diǎn)是：在氯瓶出口的正壓管路上必須安裝壓力檢測(cè)及節(jié)流裝置，否則存在將氯瓶放空的可能。目前最大切換量可達(dá)60kg/h。真空調(diào)節(jié)器+真空式自動(dòng)切換控制器這種方式是在兩臺(tái)真空調(diào)節(jié)器出口處聯(lián)接一臺(tái)真空式自動(dòng)切換控制器。這種真空式自動(dòng)切換器是機(jī)械式，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝方便、造價(jià)低；缺點(diǎn)是：無(wú)電信號(hào)輸出。若需要電信號(hào)指示切換狀態(tài)，必須在壓力管路上安裝壓力檢測(cè)開(kāi)關(guān)。目前最大切換量可達(dá)80kg/h。負(fù)壓管路電動(dòng)球閥切換在兩臺(tái)真空調(diào)節(jié)出口負(fù)壓管路上設(shè)置一個(gè)三通塑料電動(dòng)球閥或兩只二通塑料球閥。根據(jù)正壓管路上壓力

70、開(kāi)關(guān)信號(hào)和/或氯瓶電子秤輸出信號(hào)，對(duì)兩臺(tái)真空調(diào)節(jié)器出口負(fù)壓氯氣進(jìn)行切換，以保證連續(xù)供氣。切換能力取決于真空調(diào)節(jié)器容量，其切換控制器部分的功能類(lèi)似傳統(tǒng)式的正壓切換。3.2.3 全真空加氯系統(tǒng)由于正壓管路及切換系統(tǒng)中存在接頭泄漏點(diǎn)的安全隱患，在小型加氯系統(tǒng)中，采用全真空加氯的概念，可極大提高系統(tǒng)安全性，特別適用于小型水廠(chǎng)。在投加量小于2Kg/h時(shí)，最可靠的辦法是將加氯機(jī)的真空調(diào)節(jié)器直接安裝在立式小氯瓶的腳閥上，省去了所有正壓管路。在小型加氯系統(tǒng)中，發(fā)達(dá)國(guó)家普遍采用這種方式，國(guó)內(nèi)主要問(wèn)題是立式小氯瓶的充氣存在問(wèn)題，許多化工廠(chǎng)不愿接受立式小氯瓶的充氣業(yè)務(wù)。3.3 電熱蒸發(fā)器在大型加氯系統(tǒng)中，由于需氯量

71、較大，在采用多氯瓶并聯(lián)自然蒸發(fā)方式已不能滿(mǎn)足供氯需求時(shí)，可用電熱蒸發(fā)器對(duì)液相氯氣進(jìn)行強(qiáng)制加熱，使之蒸發(fā)成氣相氯氣以滿(mǎn)足加氯機(jī)的投加量要求。由于是對(duì)有毒氣體的蒸發(fā)，為防止蒸發(fā)器爆炸事故，蒸發(fā)器的設(shè)計(jì)及制造技術(shù)的安全性及對(duì)我國(guó)氯氣品質(zhì)的適用性是必須優(yōu)先考慮的。3.3.1 液氯蒸發(fā)技術(shù)近年來(lái)，國(guó)際上液氯蒸發(fā)器技術(shù)有了長(zhǎng)足進(jìn)步。從國(guó)際上有代表性的加氯機(jī)制造商提供的液氯蒸發(fā)技術(shù)看，主要有兩類(lèi)：油浴式：采用油作為熱媒對(duì)液氯蒸發(fā)腔進(jìn)行加熱。優(yōu)點(diǎn)：體積小，油的熱容積大，加熱效率高，對(duì)蒸發(fā)腔無(wú)腐蝕。缺點(diǎn)：由于油溫較高，出現(xiàn)溫控故障時(shí)會(huì)引發(fā)嚴(yán)重后果。在干氯氣系統(tǒng)中主要采用的耐腐蝕結(jié)構(gòu)材料是：鋼、鐵、銅、鎳、銀、鉭

72、等，這些材料耐腐蝕的條件是：氯氣溫度<121。當(dāng)氯氣溫度達(dá)到251時(shí)，碳鋼會(huì)在氯氣中燃燒。油浴式潛在的危險(xiǎn)性非常大。水浴式：采用水作為熱媒，對(duì)液氯蒸發(fā)腔進(jìn)行加熱。優(yōu)點(diǎn)：最高加熱溫度100，本質(zhì)安全。缺點(diǎn)：體積大，需增加陰極防腐措施，制造成本高。3.3.2 水浴式加熱循環(huán)技術(shù)由于水浴式的安全可靠性高，國(guó)內(nèi)各水司大多采用的是水浴式。但水浴式的加熱循環(huán)技術(shù)是水浴式蒸發(fā)器安全可靠運(yùn)行的重要保障。目前國(guó)際上主要加氯機(jī)制造商提供的蒸發(fā)器加熱循環(huán)技術(shù)有兩種：直熱內(nèi)循環(huán)式：這種技術(shù)通過(guò)良好的水加熱自然對(duì)流循環(huán)設(shè)計(jì)，即可達(dá)到均勻加熱目的。無(wú)需額外強(qiáng)制循環(huán)設(shè)備，效率高、可動(dòng)部件少、故障率低、可靠性高，不會(huì)產(chǎn)

73、生“熱點(diǎn)”而引起安全隱患。強(qiáng)制外循環(huán)式：這種技術(shù)在加熱過(guò)程中需要通過(guò)外界熱循環(huán)泵或攪拌裝置進(jìn)行強(qiáng)制熱循環(huán)才能達(dá)到均勻加熱目的。由于可動(dòng)部件的存在，其結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，故障時(shí)會(huì)產(chǎn)生“熱點(diǎn)”引起安全問(wèn)題，可靠性及安全性不如直熱內(nèi)循環(huán)式。3.3.3 蒸發(fā)器的技術(shù)安全指標(biāo)水浴式的安全性是眾所周知的，但由于我國(guó)氯氣的純度不高，選擇適合我國(guó)氯氣品質(zhì)的蒸發(fā)器才能達(dá)到真正安全可靠運(yùn)行的目的，低壓低溫型更適合雜質(zhì)含量高的氯氣（特別是含有NCl3）。電熱蒸發(fā)器的設(shè)計(jì)、制造及出廠(chǎng)檢測(cè)必須嚴(yán)格遵照美國(guó)ASME法規(guī)（鍋爐及壓力容器法規(guī)Section VIII，DIV.1）的要求。過(guò)去各水司在引進(jìn)蒸發(fā)器時(shí)未考慮到ASME法規(guī)的要求，也未要求供貨商提供相應(yīng)的認(rèn)證及檢測(cè)，這樣為蒸發(fā)器運(yùn)行留下了安全隱患。低壓低溫性蒸發(fā)器的主要技術(shù)安全指標(biāo)蒸發(fā)腔設(shè)計(jì)壓力   3.8MPa安全釋放壓力     1.7MPa最高蒸汽溫度     60 低壓低溫型（相對(duì)于安全釋放壓為3.9MPa,最高蒸汽溫度接近100的蒸發(fā)器而言），可有效防止氯氣中所含其他雜質(zhì)成分在較高溫度時(shí)產(chǎn)生的意外事故。蒸發(fā)器設(shè)計(jì)/制造/出廠(chǎng)檢測(cè)指標(biāo)及標(biāo)準(zhǔn) 蒸發(fā)器