再生水管网余氯衰减规律及影响因素研究

针对管网中再生水的余氯衰减动力学及其影响因素展开研究,通过拟合大量试验数据,发现传统的一级模型用于再生水余氯衰减并不准确,于是提出了分阶段的余氯衰减模型。再生水水质影响试验结果表明,初始氯浓度、温度、TOC、亚硝酸盐氮浓度与水体余氯衰减系数呈正相关关系,而氨氮浓度与水体余氯衰减系数呈负相关关系;再生水水体中余氯衰减系数与TOC浓度呈指数函数的关系。模拟管网试验结果表明,在新铺设的管网中余氯在水体中的衰减速率明显大于在管壁处的衰减速率;流速和管材对管网再生水中余氯的衰减有重要影响;不带内衬的铸铁管中再生水的余氯衰减系数比带水泥砂浆内衬的铸铁管和PE管中再生水的余氯衰减系数约大一倍。     

再生水管网余氯衰减规律研究

借鉴供水管网余氯衰减动力学模型研究经验,对再生水管网余氯衰减规律进行研究。通过静态试验和动态旋转挂片试验,对不同初始投加氯质量浓度、不同温度下的主体水衰减和管壁腐蚀衰减进行了模拟,确定了2种衰减的衰减系数。     

环状管网模拟余氯衰减模型

在环状管网反应器中模拟配水管网余氯衰减模型，考察了初始氯浓度、流速、管径和pH对余氯衰减系数的影响。通过大量的试验数据经拟合比较发现，一级衰减模型可以很好地预测实测值，该模型预测余氯衰减的相关系数〉0．95，模拟精确度能够满足实际工程需要。初始氯浓度、管径、pH与衰减系数成反比，流速与衰减系数成正比。在普通铸铁管中，管径越大则衰减系数受流速的影响越小，受pH的影响越大；余氯的衰减主要发生在与管壁的反应中，pH是影响普通铸铁管中余氯衰减的主要因素，适当调节出厂水的pH值是改善管网水质的有效手段。     

补氯后的再生水在球墨铸铁管道中的水质变化

针对中途补氯后的再生水在输配过程中可能发生水质变化的问题,采用挂片反应器模拟再生水在球墨铸铁管道中输配的过程,通过分析经过不同程度补氯后的再生水的无机性指标及有机物浓度随停留时间的变化规律,考察中途补氯对球墨铸铁管道中再生水水质的影响.试验结果表明,补氯后余氯浓度越高,再生水中余氯衰减速率越小,总铁浓度和浊度随之上升....     

初探出厂水补氯的效果

试验研究了以液氯作为单一消毒剂时,在原水氨氮浓度突升条件下,运用出厂水补充加氯保证出厂余氯及降低总氯耗的影响。试验结果表明,应用出厂水补充加氯时,不仅可以保证出厂水余氯合格、稳定,而且可以大大降低氯的投加量,降低氯耗,进而降低消毒副产物产生的浓度。     

再生水氯消毒对管网腐蚀的影响

为了弄清加氯消毒后的再生水对管材的腐蚀程度,对加氯后的再生水腐蚀水泥砂浆内衬和铸铁管材的情况开展试验研究,分析硅酸盐和钙离子在试验管段中的释放浓度,结果发现再生水加氯在短时间内对水泥砂浆内衬腐蚀的影响不大。采用电镜扫描、电化学法和失重法等研究再生水对铸铁材料的腐蚀情况,从多重角度分析加氯对腐蚀速率的影响。结果表明,提高加氯量能够间接减缓再生水对铸铁材料的腐蚀速率;经过再生水加氯腐蚀后的金属表面形成了含氯的腐蚀产物。     

供水管网余氯衰减模型及其影响因素分析

饮用水消毒副产物会对人体健康产生不利影响,因此必须控制消毒剂的投加量.叙述了初始氯浓度、温度、氨氮浓度、TOC浓度以及管材对余氯衰减的影响,简要描述了一级反应模型、二级反应模型以及其他二级拓展模型等在余氯衰减模拟中的应用.     

供水管网余氯衰减变化规律及模型研究

研究了水温T、总有机碳TOC及初始氯浓度C0对主体水余氯衰减系数kb的影响;通过管网水质模拟中试装置探究初始氯浓度、流速对管网总余氯衰减的影响;推算管壁余氯衰减系数kw,并分析余氯、细菌总数、浊度及UV(254)指标间的相关性。结果表明,一级模型可以较好地描述管网总余氯衰减变化,在主体水中仅水温较高时一级模型相关系数较高,而平行一级模型拟合度不易受水温影响,相关系数>0.96;各因素对kb影响的主次关系为T>TOC>C0;总余氯衰减系数k、kw与管网初始氯浓度及流速均呈正相关,kw与雷诺数之间存在良好的指数关系;细菌总数(HPC)与初始氯浓度呈负相关、与浊度无明显相关性、与UV(254)呈正相关,浊度与UV(254)相关性良好。     

氯消毒过程中苯酚生成2-氯酚影响因素的研究

采用间歇性取样的试验方法,研究了氯消毒过程中不同反应条件下苯酚氯代生成2-氯酚的规律,考察了苯酚初始浓度、加氯量、pH值、温度和氨氮浓度对苯酚氯代效果的影响.结果表明,随着苯酚初始浓度的增加,2-氯酚的生成速率加快、峰值浓度增大;加氯量的增大只加快2-氯酚的生成速率,并不改变其浓度峰值的大小;温度升高,2-氯酚的氯代反应速度加快、氯代率升高;pH值对2-氯酚生成的影响较大,在弱酸性和强碱性条件下苯酚氯化生成2一氯酚的速度相对较慢,而中性和弱碱性条件下的生成速度相对较快;随着氨氮浓度的逐渐增大,2-氯酚浓度峰值出现的时间逐渐后移,并且峰值越来越小.     

海宁市第三水厂加氯系统的改进

对海宁市第三水厂的加氯系统进行了改进,在清水池进口处增设余氯监测点,并将控制加氯量的比例控制器和PID控制器替换为自适应控制器。结果表明,自适应控制器可根据流量、余氯值、滞后时间等参数的变化来自动控制清水池前加氯量和出厂水补氯量,确保清水池出口余氯值和出厂水余氯值稳定在设定范围内,并减少了氯耗和加氯次数,延长了加氯机的使用寿命。     

输配水系统中水体余氯的衰减规律研究

研究了输配水系统中水体余氯的衰减动力学及其影响因素，发现用传统的一级反应模型模拟氯的衰减规律不够准确，因不同时段的衰减系数是变化的；采用多点加氯并调整投加比例可以降低耗氯量，单纯的预臭氧化会提高滤后水的需氯量。     

基于用水量权重的给水管网二次加氯优化

提出了给水管网二次加氯二级优化模型,第一级是以满足管网余氯覆盖条件下加氯点数最少为优化目标的加氯点选址优化;第二级是引入用水量权重因子的加氯量优化.结合我国南方某县城管网实例对模型进行分析和验证,结果表明,二次加氯可以降低管网加氯量并使余氯均匀分布,与常规加氯方案(2个加氯点)相比,实例中最优二次加氯方案(4个加氯点)的加氯量减少了39.0%,余氯浓度波动标准差最大值由0.76 mg/L降到0.38 mg/L;而且二次加氯点数存在经济取值区间,在该区间内加氯量随着加氯点数的增多而显著降低.     

再生水紫外-氯组合消毒与单一氯消毒比较分析

利用准平行光束仪对再生水进行了紫外灭活大肠杆茵试验,并考察了紫外-氯组合消毒与单一氯消毒的消毒效果.结果表明,与单一氯消毒相比,紫外-氯组合消毒可有效降低氯的投加量.在组合消毒试验条件下,大肠杆菌完全灭活,紫外剂量从3mJ/cm2提高到5mJ/cm2,加氯量可降低1mg/L;灭活率相同条件下,紫外剂量与加氯量的关系符合...     

第七水厂氯耗不稳原因分析研究

在生产实践的过程中,常发现开启不同的水源井引起加氯后清水池余氯发生变化,造成加氯量不易控制,针对这种情况开展氯耗不稳定原因分析研究,并对余氯的测定方法进行了比较。     

三氯乙醛消毒副产物生成量控制的研究

研究了连云港市第三水厂和海州水厂加氯消毒过程中三氯乙醛的生成情况及其影响因素。结果表明,水中三氯乙醛浓度值同余氯值的相关性较差,根据水中余氯值无法直接判别三氯乙醛的生成情况,氯消毒后饮用水中三氯乙醛的含量主要取决于水中前驱物的浓度,与水中有机物含量相关性很高。在p H值中性条件下,三氯乙醛的产生量最高,随着温度的升高,三氯乙醛的生成量明显增大;随着投氯量的加大,三氯乙醛的生成量呈上升趋势,但增长率随着加氯量的增加显著减缓;随着氯气与水接触时间的延长,生成的三氯乙醛的量在增加。根据研究结果提出了连云港市第三水厂和海州水厂在加氯消毒工艺中控制三氯乙醛生成的措施。     

消毒过程中氨氮对氯耗的影响研究

某水厂将地下水与管网水混合作为原水,直接加氯后进入清水池,运行中发现清水池出水中的余氯值变化不规律,有时会出现加氯量越多,出水余氯反而越少的现象.通过静态加氯试验验证了氯耗波动的事实,并与氨氮配水试验作对照,发现原水水样与氨氮配水的加氯曲线存在相似性；通过对折点加氯曲线的分析以及与原水加氯曲线的比较,认为原水加氯符合折点加氯特性,氨氮和管网来水中余氯的变化是造成氯耗不稳的原因.     

供水灰口铸铁管内壁初始腐蚀影响因素研究

以灰口铸铁挂片为研究对象,以《生活饮用水卫生标准》(GB 5749—2006)中规定值为参考值,分析p H值、溶解氧、余氯、温度、氯化钠浓度等因素对管壁初始腐蚀的影响,同时研究初始腐蚀过程中腐蚀量、腐蚀速率以及各个影响因素的变化规律。结果表明:随着溶解氧浓度、余氯浓度、氯化钠浓度以及温度的升高,挂片腐蚀量以及腐蚀速率变大;在p H值较小时,挂片腐蚀速率较快。在腐蚀过程中,溶液p H值基本呈现先上升后下降最后保持恒定的趋势;而且腐蚀速率的衰减与余氯、溶解氧浓度衰减呈正相关。运用灰色关联度分析方法就各因素对腐蚀的影响力大小进行排序,即溶解氧温度 p H值氯化钠余氯,说明在试验条件下,溶解氧对于腐蚀的影响较大,温度次之,余氯的影响力最弱。     

氯胺在水中衰减模型的研究

通过烧杯实验，以南方某水厂炭滤后出水为原水，采用氯胺为消毒剂，研究氯胺在水中衰减的影响因素。结果表明：有机物浓度、NO2^-、水温、pH值对水中氯胺衰减影响显著，初始氯浓度对衰减速率影响不大。可用一级动力学模型模拟氯胺在水中的衰减情况，其相关系数〉0．96。在综合分析各个因素对水中氯胺衰减影响的基础上，建立了水中氯胺衰减模型，并进行了验证，该预测模型具有较好的预测效果。     

考虑THM的管网水质服务水平多目标优化

针对供水管网中余氯及氯仿(THM)服务水平优化问题,提出了一种衡量THM服务水平的表达式,推导了THM-I/O模型,建立了以管网余氯服务水平最大化、THM服务水平最大化以及加氯费用最小化的多目标优化模型。考虑了主体水余氯衰减系数、基于余氯消耗的THM生成比例系数、出厂水THM浓度、加氯点数量4个影响因素对优化结果Pareto前沿面的影响。结合一管网算例,采用EPANET_MSX模拟余氯衰减和THM生成,利用实数编码的非支配排序遗传算法Ⅱ(NSGA-Ⅱ)进行优化,可得到各种情况下的Pareto前沿面。计算结果表明,随着主体水余氯衰减系数减小,加氯费用减少,THM服务水平增加。基于余氯消耗的THM生成比例系数和出厂水THM浓度的减小均能提高THM服务水平,但对加氯费用没有影响。增加加氯点虽然能减少余氯投加,但加氯站建设费用加大了总加氯费用。降低主体水余氯衰减系数是提高管网水质服务水平最经济有效的方法。     

芜湖某水厂加氯设施自动化改造

芜湖某水厂以往采用人工方式投加液氯,根据出厂水余氯值反馈预估需要的后加氯量,因此具有很大的延时性和不确定性,出厂水余氯值波动较大,对供水安全影响很大。通过分析当前的加氯现状以及存在的问题,找到了影响出厂水余氯值稳定的主要原因。通过添加中间加氯点和补加氯点,建立了四环加氯控制模型,通过PLC不仅实现了液氯的自动投加,而且实现了将出厂水余氯值稳定在一个较小的波动范围内,保障了供水安全。