第一篇：除鐵錳凈水系統在地下水處理中的應用

除鐵錳凈水系統在地下水處理中的應用井水、地下水是指埋藏在地面以下，存在于巖石和土壤的孔隙中可以流動的水體。隨著工業進程的不斷加快，對環境的污染也日益嚴重，地下水也不可避免的遭到污染。所以為了保證生產生活用水安全，除鐵錳凈水設備已成為凈水處理重要裝置之一。

從污染程度上看，北方城市污染普遍較南方城市重，污染元素多且超標率高，特別是華北地區，污染最為突出。從污染元素看，“三氮”污染在全國均較突出，普遍遭受污染;礦化度和總硬度污染主要分布在東北、華北、西北和西南地區;鐵和錳污染主要分布在南方地區井水、地下水處理工藝方法

井水、地下水處理主要是為了去除鐵錳、氨氮、泥沙、水垢等有害物質，使經過處理后的水質達到國家飲用水標準。目前井水、地下水處理主要是除鐵、錳，因為在我國，地下水中鐵錳含量偏高相當普遍，除鐵錳主要采用曝氣加過濾，過濾用的過濾介質通常用石英沙、錳沙，后面再經過活性炭及精密過濾器進行過濾，經處理后，水質基本上能達到國家飲用水標準。而氨氮則大多采用超濾或反滲透過濾工藝，泥沙及水垢可采用多介質過濾及離子交換軟化裝置進行過濾。

第二篇：錫林浩特市東水廠水處理除鐵除錳工藝試驗2

錫林浩特市東水廠

水處理工藝生物法除鐵除錳試驗二

張磊

摘要：通過查閱近些年來地下水除鐵除錳的相關文獻，以生物法除鐵除錳技術理論為基礎，結合《除鐵除錳生物濾層最優化厚度的探求》和《無煙煤濾料在生物除鐵除錳水廠中的應用》兩篇文章為參考依據。根據《室外給水設計規范》 GB50013-2006（2006）中第9.6.4節規定，“當原水含鐵量低于6mg/l、含錳量低于1.5mg/l時，可采用：原水曝氣——單級過濾”處理工藝。為保證工程設計可靠性、經濟性，并為實際運行提供合理的運行參數。對錫市準備新建的東水廠供水工程，水源為地下水，水質為低鐵高錳，采用無煙煤濾料進行水處理試驗。經過試驗，濾池鐵錳去除率高達99%以上，出水水質優于國家標準。

關鍵詞：地下水、生物除鐵除錳、曝氣量、濾速、錳砂、無煙煤

隨著生物除鐵除錳技術在實際生產中優越性的凸現，在含鐵含錳地區越來越多的新建水廠采用了生物除鐵除錳技術。鐵錳氧化細菌是該技術的核心 ,而作為載體的濾料的性能則至關重要。錳砂濾料吸附容量大，曾是傳統除鐵除錳濾池的首選濾料.但其機械強度低，比重大，價格高。石英砂濾料雖吸附強度不及錳砂 ,但機械強度高 ,比重和價格適中，被廣泛地應用在 1

生物除鐵除錳水廠。無煙煤的孔隙率高，比重小，價格低廉，從物理性質上分析完全可以作為鐵錳氧化細菌的載體，其較高的孔隙率，可以提高濾層內的生物量，比重小可以節省反沖洗的耗水量和耗電量。錫市東水廠所采用的源水為深井地下水，其中鐵含量為0.123mg/L,錳含量為 0.998mg/L。源水中錳含量超出生活飲用水標準，其他各項指標均滿足飲用水要求，所以需要對該地下水進行除錳處理。

1、試驗裝置及方法

試驗裝置采用有機玻璃濾柱模擬實際生產中的濾池。濾柱直徑為

DN=150mm, 濾柱長度由下至上分別由 500mm、1000mm、1000mm、1000mm四節濾柱法蘭連接組成。以粒徑分別為32~16、16~8|、8~4、4~2mm 的卵石組成厚度為400mm的墊層，以粒徑為d=0.6~2mm 的錳砂濾料，厚度80mm和粒徑為d=1.4~3mm 的無煙煤，厚度800mm組成總厚度為880mm的雙層濾料。跌水曝氣采用一根PVC管加90度彎頭，出水口垂直于濾柱液面，高度為825mm。原水由彎頭處跌落到濾柱液面，經曝氣后水中的溶解氧能達到4~5mg/L，以滿足生物濾池運行要求。在濾柱液面處有一根旁通管用來旁路多余的原水，并同時用來做為反沖洗的排水管。因為濾柱進水液面始終恒定不變，故濾后出水口采用水龍頭進行流量控制。試驗最初濾速控制為 5m/h。

2、試驗運行過程

生物法除鐵錳濾柱的成熟需要經過一段時間使細菌固定在濾料上．總的說來濾柱的成熟可以分為4個時期：0～15 d為適應期，這一階段濾層幾乎無明顯除錳效果；15--30 d為第一活性增長期，此時隨著微生物的不斷繁殖，濾層的除錳率不斷提高；30-50 d為第二活性增長期，此時微生物數量相對穩定，出水錳逐漸達到標準；50 d后到達穩定期，此時濾層完全成熟并且運行穩定。

試驗運行之前，對新裝濾柱進行了反沖洗，反沖洗強度根據濾料膨脹高度，從10L/(m2·s)最終調到18 L/(m2·s)，膨脹高度為500mm。試驗從2012年5月17日開始，濾速控制為 5m/h。在試驗開始后的幾天里化驗錳含量，與原水相比，有20%~40%的去除率。但在原水含錳量比較低的情況下，濾后水錳含量反而比原水錳含量高很多。第一個周期運行了20天，反沖洗無煙煤濾柱，歷時5分鐘，強度18L/(m2·s)。反沖洗時觀察，濾層反沖洗水并不臟，說明源水水質很好。

第二個周期中，原水含錳量沒有因為停井，停電等原因造成原水中錳含量出現大幅度變化。因為在第一個周期中，觀察反沖洗水并不臟，所以決定延長運行周期，該周期運行了33天。在前9天，錳的去除率在30%～38%之間。在之后的9天，微生物進入活性增長期，錳的去除率有了迅速的提高。到了第19天，經化驗除錳率已經高達97%，出水含錳量在0.01mg/L,遠低于國家標準的0.1mg/L。之后又運行了14天，除錳都在98%左右。在第33天，反沖洗濾柱，反沖洗水有明顯的發黑，有些臟。在反沖洗的過程中，沖洗強度在18～20 L/(m2·s)之間，沖洗歷時10分鐘。

第三個周期中，運行工況與第二個周期一樣，但除錳效果從反沖后的第2天就開始惡化，之后的幾天除錳效果沒有改善。通過比對第二個周期

和第三個周期，1、原水水質中含錳量沒有發生大的變化。

2、運行濾速均為5m/h。

3、跌水高度保持825mm不變。在這些條件未發生變化時，只有在反沖洗的時候，提高了反沖洗強度和反沖時間。所以判斷，在微生物膜還沒有完全在濾料表面穩定形成的時期，過高的反沖洗強度，會破壞微生物膜，使之從濾料表面菌膜脫落。

第四個周期中，吸取了之前的經驗教訓，降低了無煙煤反沖洗強度, 濾料膨脹高度控制在100mm左右 歷時5分鐘，強度10L/(m2·s)。培養期濾速的大小直接影響濾層的成熟狀況，這主要是由于鐵錳細菌對環境的要求所致．鐵錳細菌與載體接觸后，并不能立刻牢固地附著在其表面，若此時的濾速較大，相應的水流剪切力也較大，會將剛剛附著在濾料表面的細菌沖刷下來．所以在鐵錳細菌與載體表面接觸后需要一個相對穩定的環境，保證他們能在載體表面有一定的停留時間，以使鐵、錳氧化細菌在載體表面牢固附著。為以后的生長、繁殖創造條件．隨著濾層中微生物數量的不斷增加，濾砂表面附著與固定的微生物量也不斷增加，此時便可以逐漸提高濾速，因此，采取低濾速有利于生物濾層的快速成熟．根據以上理論，將運行濾速由5米降到2米。但除錳效果并沒有取得良好的效果，反而出現了濾后水含錳量高于原水含錳量的情況。結合第二個運行周期所取得的成效分析，鐵錳細菌生長、繁殖與溶氧量、濾速等因素有關，同于微生物的生長還需要一個特定的水質環境，為微生物的成長創造一些必須的營養元素，如碳、氮、磷等。降低了運行濾速，延長了原水在載體表面的停留時間，從而改變了生物膜生長環境。通過試驗，低濾速顯然影響到了生物膜的生長環境。第四個運行周期運行21天，反沖洗 歷時5分鐘，強度

10L/(m2·s)。

第五個周期中，將濾速直接提升至7m/h，進行嘗試性運行，運行后第三天采水樣化驗，除錳率高達98%。之后幾天的化驗結果也很理想。運行一個星期后，將濾速調高到8m/h。該周期運行了17天，反沖洗 歷時5分鐘，強度10L/(m2·s)。

第六個周期從2012年9月4日開始，在肯定了濾料處于穩定期后，對工況進行了調整，運行濾速8m/h的情況下，連續化驗了四天濾后水除錳率都在99%，將濾速由8m/h提升到10m/h，化驗出水除錳效果依然很理想。又運行一個星期后，將濾速調高到8m/h。第四個周期運行了18天后結束。在第五個周期中，直接將濾速提升到12m/h，除錳始終保持在0.01mg/L，遠遠優于國家標準。順利完成了生物法除鐵除錳試驗，為實際工程提供充足試驗數據。

3、試驗總結

在試驗過程中，應該遵循生物膜成熟所經歷的幾個過程，在試驗初期采用低濾速、弱反沖洗的運行規則，才能取得良好的試驗效果。經過六個周期的運行，生物膜基本上已經很穩定，之后將運行周期減短為7天進行反沖洗，反沖洗強度有所增加，由10L/(m2·s)提高到了18L/(m2·s)，歷時5分鐘。經化驗濾后水質依然很好。

參考文獻

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出版社,2005.[2] 張杰,戴鎮生.地下水除鐵除錳現代觀.給水排水, 1996,22(10): 13～16

[3]李圭白，劉超.地下水除鐵除錳(第2版).北京：中國建筑工業出版社，1989.[4]李冬、張杰、王洪濤等，除鐵除錳生物濾層最優化厚度的探求.中國給水排水，2007.7

[5]張杰、李冬等.無煙煤濾料在生物除鐵除錳水廠中的應用.沈陽建筑大學學報，2007.9

第三篇：反滲透水處理技術在電廠中應用

反滲透水處理技術在電廠中應用研究探討

關鍵詞：反滲透，化學清洗，雙層濾料過濾器

反滲透(RO)作為一種簡易、實用的水處理方式在電廠應用中已由全套進口逐步發展到國產化，其設計和運行也從原來的照抄照搬到國內獨立完成。可以說在國內的電站水處理行業，對RO的應用已積累了相當的經驗。但是我國電力行業還沒有一套完整的關于RO設計、施工和運行的規程。RO用戶雖然眾多，但管理上不統一，并且在設備及技術上受制于外國膜制造公司。為從根本上扭轉這一局面，以國內RO應用情況為依據，完善出一套適合我國國情的RO設計、施工和運行方案是當務之急。

筆者調研了國內RO用戶的應用狀況，結合應用中出現的問題，通過對比分析，就系統中幾個環節提出自己的看法與認識。RO水處理方式是通過給水加壓使水分子通過膜元件，把溶解鹽類的水化離子或大分子阻留在濃水側。因水質濃縮，為防止CaCO3、CaSO4、BaSO4、SrSO4等難溶物質結垢要有加酸系統和阻垢劑加藥系統；為保證RO入水不損壞膜元件，前面有預處理；后面可加離子交換(IEX)以進一步提高水質標準。RO單元應包括:保安過濾器、高壓泵、RO膜組件、化學清洗系統、加藥系統、檢測儀表及連接管線、輔助安全系統等設備。其典型系統見圖1。

實際應用中，電站RO脫鹽系統回收率大都為75%；常見的兩段系統，前后段膜元件比例約為2：1，三段系統則前后段膜元件比例約為3：2，RO單元差別不大。其他方面因原水條件、出力、出水水質等要求不同會有較大差別，因此RO的設計、施工與運行不可千篇一律，其各個環節值得探討研究。1 預處理部分的幾點建議

盡管在RO入口前有保安過濾器(又稱精密過濾器或5μ過濾器)以保證膜元件不被劃傷或污堵，但前面的預處理系統合理設計與平穩運行對RO至關重要。國內電廠RO應用事故中70%以上與預處理有關。通過調研提出以下建議。

1)對于地表水源的RO脫鹽系統，兩層濾料過濾器(一般為無煙煤和石英砂)值得推廣。華東地區五個RO用戶均采用此設備，華北有RO水處理系統的電廠雙層濾料過濾器的用戶也不少。兩層濾料過濾器截污能力大，運行周期長，運行中水頭損失增長較慢，實踐中應用效果良好，保證了RO入口水符合要求。

2)預處理中加藥的選擇:預處理中加入各種混凝劑，可以除去水中懸浮物，膠體等雜質。但如果不根據水源實情，一味地添加，不僅改善不了水質，相反會因藥劑本身或藥劑中所含雜質，而使水中帶入對RO膜元件有害的物質。國內電廠RO事故中以此為因的不乏其例。輕則減短膜元件壽命，重則使部分膜元件報廢。同時藥劑之間的兼容性也不容忽視。如:使用六偏或聚丙烯酸為阻垢劑時，則混凝過程中不應使用陽離子型聚電解質作助凝劑。

3)活性炭過濾器的作用:活性炭可以除去水中有機物、余氯等有害于膜元件的雜質。對于CA膜，因其耐氯性強，抗有機污染性差，為防止微生物應在前處理中加入CL2或ＮａＯCL，一般不再加活性炭過濾，國內許多RO用戶，如:楊樹浦電廠、寶鋼電廠、鄭熱五期等均如此。

上海石洞口電廠雖為CA膜，但預處理中加有活性炭過濾。結果為保證RO入口水含有一定余氯，不得不二次加氯；對于TFC膜，怕CL2，而耐有機污染能力稍強，常加活性炭過濾以使RO入口水余氯為零。因此維護活性炭過濾器的正常運行十分關鍵。如某電廠RO系統由于活性炭運行欠佳，活性炭出水COD反而增大，并且實測中沒有活性炭過濾已能保證RO入口水質，使得活性炭過濾不僅形同虛設，反而成為事故的潛在隱患。另外，對于活性炭濾料的選擇應注重實用效果，有些RO用戶由于活性炭過濾器濾料的因素而出現運行事故應引以為誡。

4)保安過濾器運行良好的重要性:保安過濾器主要目的是為了保證RO進水不損壞膜組件，按運行方式可分為反洗型和不可反洗型。不可反洗型濾元為一次性，運行費用高，但效果好。國內電廠中后期投產的鄭熱六期、石洞口二廠、外高橋電廠、北京三熱及衡水電廠的RO系統中均采用此種保安過濾器。尤其是石洞口二廠應用國內濾元，費用低而且運行良好，值得推廣。而國內早期投產的電廠，保安過濾器多為可反洗型，操作上復雜些。例如寶鋼電廠由于預處理欠佳，須每天反洗一次，而且還定期超聲波清洗，石洞口電廠每周反洗一次，運行較好。但是，對于復合膜，不允許含余氯。保安過濾器則成為系統中細菌滋生及污物沉積的主要隱患。因此，濾元使用時間不宜過長，并且可以選擇較高的濾速，建議采用15ｔ/(ｈ·ｍ2)濾元過濾面積，以便減少更換周期。這樣，每次更換濾元的數量少，同時降低投資，防止了細菌滋生等隱患。2 RO附屬系統的再討論 2.1 RO系統加酸量

RO系統加酸調節入口水PH值，其劑量不僅要保證防止CaCO3垢，還要考慮膜元件的最佳運行PH值。對于CA膜其最佳運行PH值在5.5左右，對于TFC膜則在6～7左右(不同公司的膜的最佳運行PH值范圍有所差別)。對于RO用戶應根據實踐經驗進行調整，如上海石洞口二廠(采用聚酰氨復合膜)RO入口PH值為5.7，運行情況較好。但是PH值如果調得過低，不僅浪費酸，而且對膜性能的發揮不利。

為了保證RO系統的實際運行，根據用戶水質特點及設備情況，甚至可以不加酸。如衡水電廠采用少加酸、不加阻垢劑的方式，不但降解了過去的污染，而且目前運行穩定，帶來很大的經濟效益和環境效益。2.2 阻垢劑的必要性

加阻垢劑如六偏磷酸鈉，旨在防止CaCO3等物質結垢。如果水質良好，完全可以不加阻垢劑。RO水處理系統的大部分用戶在實際運行中都沒有加，但卻都有此加藥系統。這不能否認在一定程度上造成資金占用，因此在RO設計中對于確實水質良好，可以大膽地不上阻垢劑加藥系統。2.3 關于沖洗系統

國外資料報導，500×10-6以下含鹽量的水質可以用原水沖洗，即低壓沖洗而不再另加沖洗設備，如果水質含鹽量較高則必須用RO出水沖洗，需專門配置RO沖洗系統。實際上，許多電廠全套引進國外設備，有沖洗系統且為程序控制，即RO停運后自動由淡水箱送水入RO入口沖洗一段時間。這些電廠多數并沒有投運此系統。如軍糧城電廠原設計有，但投產以來沒有用淡水沖洗，情況良好。筆者認為在RO設計時，如果水源水質良好(含鹽量低)，應省去額外的沖洗系統。低壓沖洗即可滿足RO膜元件的要求。2.4 關于化學清洗

如果RO運行正常，每年只須化學清洗一兩次。華東地區五個RO用戶(除寶鋼外)均選擇臨時接管的清洗辦法。其它地區應用固定清洗系統的用戶也很少。從實用性和經濟性來看

第四篇：二氧化氯在飲用水處理中的應用

二氧化氯在飲用水處理中的應用

高紅濤，康雅

(鄭州市自來水總公司,河南鄭州 450007)

摘要：該文介紹了二氧化氯的性質、應用；并通過與加氯消毒、臭氧消毒相比較，說明其在飲用水處理中所具有的優勢以及廣闊的發展前景。

關鍵詞：二氧化氯；飲用水；消毒；

20世紀90年代初期以來，我國的水環境污染日趨嚴重，水源水質變差，加上二次污染的加劇，使自來水質量下滑。隨著人們生活水平的提高以及自我保健意識的加強，飲用水的質量問題已引起人們的高度重視。目前我國絕大多數水廠還是沿用傳統的“混凝、沉淀、過濾、加氯消毒”的水處理工藝。加氯消毒采用液氯、次氯酸鈉、漂白粉等，對去除水中的有機物效果不理想，還會生成多種副產物，包括三鹵甲烷(THMs)等致癌物質。飲用水氯化消毒在以上提及的各種方法中一直處于優勢地位，這是因為氯氣用于飲用水消毒具有操作簡單、經驗成熟、經濟實用等優點，世界各國目前仍將氯氣作為主要的飲用水消毒劑。但是近年來，隨著科技的發展，人們對飲用水氯化消毒中存在的問題進行了深入的研究，并因此發現了飲用水氯化消毒的嚴重缺陷，這使得傳統的氯化消毒的地位產生了動搖。歐、美等發達國家已基本上不用加氯消毒，代之以二氧化氯(ClO2)、臭氧等處理飲用水，有些國家還頒布了強制使用二氧化氯的法律和法規。我國使用二氧化氯消毒飲用水才剛剛起步，有待于進一步推廣和普及。

1.二氧化氯性質介紹

二氧化氯在常溫常壓下是一種帶有辛辣氣味的黃綠至橙黃色氣體，易溶于水形成黃綠或橙黃色溶液，溶解度為107.9g/L，其分子量為67.45，沸點11°C，熔點－59°C，氣體ClO2密度為3.09（11°C），液體ClO2的密度為1.64，0℃的飽和蒸汽壓為500torr。二氧化氯水溶液在密閉、陰涼處比較穩定，尤其水處理工藝中常用到的低于I.0mg/L的濃度下更加穩定。二氧化氯在水中以二氧化氯單體存在，不聚合生成ClO2氣體，在20°C和4kpa壓力下，溶解度為2.9g/L在水中不與有機物結合，不生成三氯甲烷致癌物，因此被稱為不致癌的消毒劑ClO2結構中有一個帶有孤對電子的氯－氧雙鍵結構，極不穩定，光反應會產生氧自由基，具有強的氧化性。[1]

2.二氧化氯的發展歷史與應用現狀

1811年，美國人漢弗萊·戴維用氯酸鉀和鹽酸反應首次制造了二氧化氯；

十九世紀中葉，歐洲有人使用二氧化氯改善水的嗅味；

1944年紐約尼亞加拉瀑布的一家水處理廠首次將二氧化氯用于飲用水消毒。

到二十世紀70年代中期，隨著二氧化氯用于飲用水研究的日益深入，美國、加拿大、德國、法國等歐美國家的水廠大多選用二氧化氯作為消毒劑，到1977年，歐美已經有上千家水廠使用二氧化氯處理飲用水。

80年代中期，美國農業部(USDA)和美國環保局(USEPA)確認二氧化氯為食品消毒劑和飲用水消毒劑；

1985年，日本的食品衛生法將二氧化氯列為食品添加劑和面粉改良劑；

1987年，美國糧食組織(USFDA)指定二氧化氯為食品加工設備消毒劑的首選產品；

在我國，雖然對二氧化氯的研究起步較晚，但目前在很多地區的很多領域，用二氧化氯作為消毒劑正在蓬勃發展。上海市衛生局1990年批準將C102應用于醫療衛生、食品加工消毒、食品保鮮、環境和飲用水消毒、服務性行業、冷庫和水產養殖業的除臭、保鮮和消毒；廣東省食品衛生監督所1987年批準將C102作為食品消毒劑和保鮮劑、食品工業的管道設備、容器、餐具的消毒劑；黑龍江省食品衛生監督所1992年批準C102作為食品行業的消毒滅菌劑；黑龍江省衛生廳1994年致函所轄地區在預防、醫療、畜牧、獸醫、食品、工業管道、保鮮等領域應用C102。重慶市衛生局1997年頒文同意將CIO2作為飲用水消毒劑。

目前，國內有少數的凈水廠使用二氧化氯消毒。例如，勝利油田1996年起開始使用德國普羅名特Bello zon二氧化氯發生器，深圳觀瀾鎮牛湖水廠(I萬噸/天)使用華特908二氧化氯發生器作為濾后消毒設備。在上海、大連等地，二氧化氯用于醫院廢水消毒處理或水產養殖防腐保鮮的事例也有報道。但在國內，距離大規模使用二氧化氯消毒劑還有較大的差距。

3.二氧化氯與其他消毒劑的對比效果

3.1 加氯消毒

加氯(液氯)消毒飲用水是最早使用的方法，其原理是：氯氣溶于水后生成次氯酸，次氯酸不穩定，易分解生成氧，使細胞中磷酸丙糖去氫酶中的-SH被氧化而破壞，引起細菌的死亡。使用氯氣作為飲用水消毒劑有很多缺點： [2]

①僅適合于偏酸性條件。當水的PH值小于5.0時，含氯消毒劑100%以次氯酸分子存在水中，殺菌能力特別強。但隨著PH值的增大，次氯酸分子濃度逐漸減少，次氯酸根離子濃度逐漸增多。當PH值大于7.0時，次氯酸含量急劇減少，氯氣的殺菌作用明顯降低。

②氯氣會和水中的有機物發生一系列取代反應，產生CHCl3、CHClBr2、氯乙酸等五十多種有機氯代物，影響人們的身體健康。

③水中的余氯影響自來水的口感和氣味，使水的品質大打折扣。但若水中的余氯不足，又不能保證水的衛生。水中的余氯含量還會因輸水管線問題而不穩定。

④如長期使用該殺菌劑，細菌產生了抗藥性，使氯氣的加入量逐漸增加，其副作用也越來越大。

但是，加氯消毒具有成本低、簡便、殺菌能力強以及在水中能持續較長時間等優點，目前仍是世界上使用最多、最廣泛的一種飲用水消毒劑，我國絕大多數水廠也是采用加氯消毒。對于水源質量較好的地區，加氯消毒仍是一種經濟、有效的水處理方法。

3.2 臭氧消毒

臭氧氧化分解有機物的速度快，具有很強的殺菌能力。使用臭氧消毒，水中的病毒可在瞬間失去活性，細菌和病原菌也就被消滅，游動的殼體幼蟲也能在很短的時間內被徹底消除。有關資料表明，消毒效果：臭氧>二氧化氯>氯>氯胺，消毒后水的致突變性：氯>氯胺>二氧化氯>臭氧。臭氧消毒被認為是替代加氯消毒的一種行之有效的消毒方法，世界上已有很多國家采用，特別是法國的普及率很高。臭氧消毒的缺點是：

①臭氧在水中易分解，不能保持殺菌消毒的持久性。

②成本高，電耗大，設備操作運行復雜。

③會產生羰基化合物(其中有毒醛類物質有甲醛、乙醛、乙二醛、甲基乙二醛)、含氧酸類、羧酸類等副產物。有溴離子存在時，會生成溴酸鹽、溴仿等可疑致癌物。

④臭氧對某些有機物，如DDT、狄氏劑等的氧化無效。單獨使用臭氧凈水有利有弊，需視原水水質而異。但如果臭氧消毒與其他處理技術結合，如臭氧和活性炭聯用，將利大于弊。

3.3 二氧化氯消毒

使用二氧化氯作為飲用水消毒劑具有以下優點：

①用量少，作用快，藥效持久。每升水只要加入3%的二氧化氯溶液0.4mg，就可以使殺菌率達99%以上。[6][5][4][3]

②不容易產生致突變物———有機氯化合物。二氧化氯消毒反應主要是氧化反應，經氧化的有機物降解為以含氧基團(羧酸)為主的產物。加入的劑量越多，產生氯取代物的量越少。飲用水中投加少量二氧化氯還能有效抑制三鹵甲烷(THMs)的生成。

③適應性廣。二氧化氯對經水傳播的病原微生物，包括病毒、芽孢及水路系統的厭氧菌、硫酸鹽還原菌、真菌和藻類等均有較好的去除效果，對某些病毒的消毒效果比氯氣、臭氧更有效。

④不受水體酸堿度的影響。水體的PH值在5~9的范圍內，消毒效率影響不大。

⑤不與氨反應。對氨氮含量高的水，二氧化氯仍可保持其全部殺菌能力。

⑥可明顯改善消毒水體的味覺和嗅覺。二氧化氯能與有異味的物質，如H2S、-SOH、-NH2等發生脫水反應消除臭味。

缺點：首先，二氧化氯很不穩定。貯存和運輸比較困難。其次，二氧化氯價格要比氯氣高很多。

從以上比較中可以看出，二氧化氯消毒具有明顯的優勢，不但氧化能力、殺菌能力強，受pH值和氨的影響小，不會生成致癌物和可疑致癌物，而且還可以改善水的味覺和嗅覺。因此，特別適合于受有機物污染的水源。

4.二氧化氯在我國飲用水處理中的應用及發展前景。

人類利用化學方法殺菌消毒是從19世紀初開始的，當時使用氯氣為消毒劑。1820年漂白粉問世后，人們將其用到飲用水消毒，效果良好，開辟了化學殺菌消毒的第一個里程碑。此后人們又發現了第二代消毒劑環氧乙烷，第三代消毒劑戊二醛。二氧化氯被稱作第四代殺菌消毒劑，目前，世界衛生組織已將其列為AI級、廣譜、安全的消毒劑，成為國際上公認的氯系列消毒劑最理想的更新換代產品，應用領域越來越廣闊。在我國，隨著經濟的高速發展，環境污染問題也日趨嚴重，特別是我國的水環境狀況仍在惡化。1999年我國的環境狀況公報稱，中國的主要湖泊富營養化嚴重，主要河流有機污染普遍。二氧化氯特別適合于受有機物污染的水源，因此，在我國采用二氧化氯代替氯氣進行飲用水的消毒已勢在必行。早在“九五”期間，建設部已將二氧化氯列入替代消毒劑的推廣應用研究之列。目前，上海、重慶、蕪湖等城市已開始將二氧化氯用于飲用水的處理。四川大學化學學院與成都川大金鐘科技有限公司聯合開發出一種新型還原劑，與氯酸鹽在酸性條件下反應，可生產出純度大于95%的二氧化氯，并在每小時生產500g高純二氧化氯發生器上應用成功。該技術已于2002年10月通[7]

過四川省科技廳組織的鑒定，專家認為，該技術屬國內外首創，實用性強，經濟效益和社會效益顯著。這表明我國在高純二氧化氯制備技術及發生設備方面取得重大突破，必將大大推動我國在飲用水處理領域采用二氧化氯替代氯氣消毒的進程。

參考文獻：

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第五篇：PLC控制在電廠化學水處理系統中的應用

PLC控制在電廠化學水處理系統中的應用.txt31巖石下的小草教我們堅強，峭壁上的野百合教我們執著，山頂上的松樹教我們拼搏風雨，嚴寒中的臘梅教我們笑迎冰雪。科技情報開發與經濟..SCI—TECHINFORMATIONDEVELOPMENT＆ECONOMY 2010年第20卷第2 22期

文章編號：1005—6033(2010)22—0189—03收稿日期：2010—06—21 PLC控制在電廠化學水處理系統中的應用 許陽..(大唐三門峽華陽發電有限責任公司，河南三門峽，472143)摘要：依據某電廠化學供水系統的原理及工藝流程，重構了以PLC控制的化學水處 理自動控制系統，介紹了該控制系統的構成、原理以及功能的實現。關鍵詞：PLC控制；化學水處理系統；電廠 中圖分類號：X703文獻標識碼：A 1我國影響化學水處理系統投入自動運行的原因

發電廠化學水處理系統大致由凝結水處理系統、補給水處

理系統、汽水取樣監督系統及加藥系統構成。在化學水處理系統 中要實現其自動化運行，一直是一代又一代人的愿望。但在國內 化學水處理系統投入自動運行的不多，原因主要有以下幾點：..(1)化學水處理系統工藝復雜，現實中會出現許多異常情 況，實現自動化運行有很大困難。..(2)除新建電廠外，大部分廠只是改造舊的已有控制系統，對化學水處理系統不進行再更新，所以化學水處理系統的自動 程序不能正常運行。..(3)化學分析儀表大部分不過關，不能長期提供一個較穩定 的終點信號，制約了自動系統的投入。..(4)各廠對電廠化學水處理的重視程度不夠，不舍得在化學 水處理系統上投資。..(5)部分電廠搞化學水處理系統的人力資源配備不高，不能

很好地領會控制系統的思想，也不能很好地維護控制系統，或者 根本就不相信程控系統。2系統分析

三門峽發電廠..1號、2號機組為..30萬..kW，分別于..19 992年 和..19 994投產發電，控制系統采用的是早期的歐姆龍PLC產品，經過多年的運行，接線、繼電器及執行元件都已經老化，必須進 行控制系統的改造才能滿足系統良好運行的要求。3系統原理及改造設計..3．1工藝系統及自動控制要求

三門峽發電廠2x300MW機組補給水系統水源為宏農澗河

河谷的地下水，由兩條供水管線送至廠區。化學水處理用水由2 臺生水泵提供。來水經過混凝澄清、an-氧化氯殺菌、空氣擦洗 濾池過濾、活性炭吸附過濾及一級除鹽加混床深化處理后，供鍋 爐用水。一級除鹽設備按單元式串聯連接，空氣擦洗濾池、活性 炭過濾器和混床為并聯連接。其中澄清池、空氣擦洗濾池采用就 地遠方操作，預處理活性炭過濾器、一級除鹽、二級除鹽混床設 備采用手動、程控操作。整個系統分為3塊，即活性炭過濾器、一 級除鹽系列、二級除鹽混床。3個系統以除鹽系列為主動系統，即 系列除鹽啟動，過濾器及混床隨之啟動；除鹽系列停止，過濾器 及混床相應停止。過濾器正洗4步加反洗共有6步，除鹽系列再 生程序共有l6步，混床再生共有19步，以導電度、運行時間和 制水量作為周期終點，其他各自有不同的參數進行相應的控制。三門峽發電廠2~300MW機組凝結水精處理采用高速混床低

壓運行系統，不設前置過濾器。高混按單元制配備，每臺機組配2臺 高速混床，凝結水..lo oo％~理，不設備用床，每臺機組配備..1套體外

再生裝置。高速混床采用..HVOH一運行方式，正常運行出力3430

kN／h，最大出力4468．8kN／h，運行最高水溫<50℃。高速混床的投運、停止、樹脂輸送采用遠方控制和程序控制2種操作方式。再生系統 采用體外再生空氣擦洗，當其中一個運行床失效后，傳至體外再生 罐中進行再生。體外再生系統采用就地操作、遠方控制及程序控制 操作3種方式。凝結水運行程序共3步，傳指程序共..15步，再生程 序共..4 44步。凝結水系統運行周期以導電度、時間為終點。此次改造 后系統已經實現..1號、2號機組凝結水精處理控制室小室可不設值 班員，在化學水處理系統控制室集中監視控制。..3．2自動控制系統構成及原理

改造后的三門峽發電廠..1號、2號機組化學水處理自動控制 系統是具有較高自動化程度的現代化水處理控制系統。..3．2．1 PLC控制系統

該控制系統網絡采用冗余星型網絡結構，以..10 00MB速率的..TCP／IP光纖以太網作為信息傳遞和數據傳輸的媒體。網絡連接 設備選用冗余以太網交換機，中心交換機連接操作員站、數據庫 服務器和各控制系統，并通過網關與SIS或全廠輔助車間控制系 統網絡連接。化學水控制系統網絡在鍋爐補給水控制室和..1號、2號機組凝結水精處理控制小室各設..1對網絡交換機。..3．2．2化學水控制系統

化學水控制系統在鍋爐補給水車間設集中控制室。該控制 室內設3臺功能相同的操作員站，通過冗余以太網可對網絡內 任一系統進行監控。1號、2號機組凝結水精處理控制室各設置..1 套操作員站，1號、2號機組凝結水精處理通過光纖與化學水控 制系統聯網。設備調試完畢，l號、2號機組凝結水精處理控制室 小室可不設值班員，在一期化水系統控制室集中監視控制。..3．2．3鍋爐補給水控制系統..189

許陽..PLC控制在電廠化學水處理系統巾的應j}j 鍋爐補給水控制系統原則上采用MODICON昆騰系列產品，其主機采用昆騰系列的..14CPU43412型主機。主機、網絡及交換 器均冗余配置。監控軟件采用INTOUCH8．0。1號、2號機組凝結 水精處理控制系統各設置..1套主機，其主機采用昆騰系列的..14CPU43412型主機。主機、網絡及交換器均冗余配置。..3．3 LCD操作員站..(1)LCD操作員站是化學水控制系統網絡的監視控制中心，具有實時數據存取..(儲存量：不小于800點，大于2周儲存時 間)、C實時趨勢岡調} }}、參

LD臧面顯示、_ __j歷史趨勢圖調朋打印、數處理、越限報警、制表打印、報表(存儲時問大于2年)等功能，其巾趨勢圖可南操作員點取畫面參數進行添加成組功能，每組 趨勢圖模擬量點數不小于5點，且能以不同顏色區分，能同時設 置的趨勢圖組數應不小于..5組。..(2)LCD畫面能顯示工藝流程及測量參數、控制方式、順序

運行狀況、控制對象狀態，也能顯示成組參數。當參數越限報警、控制對象故障或狀態變化時，應以不同顏色顯示，對于參數的越 限報警，以CRT軟報警光字牌的形式進行聲光閃爍報警。按照工 藝流程圖設計LCD畫面，設有足夠的幅數以保證工藝系統和控 制對象的完整性及整個系統的運行和控制狀況。..(3)LCD站有256種顏色，LCD為53．34em(21英寸)液晶顯 示器，分辨率至少為..1280xi024。..(4)化學水控制系統網絡在鍋爐補給水控制室配備..3臺功

能相同的操作員站，在..1號、2號機組凝結水精處理控制小室各 配備..1臺操作員站。鍋爐補給水控制室配備的3臺操作員站從 任一臺操作員站上都能對網絡內任一系統進行監控，并且可以 定義任一臺操作員站為化學水控制系統的工程師站，通過該..LCD操作員站可以對各工藝系統的控制系統進行編程。..(5)鼠標器作為光標定位裝置，調用畫面的擊鍵次數不大于 2次。..(6)每臺LCD操作員站應配備..1個鍵盤。每個鍵盤具有完整 的數字、字母鍵，使運行人員能直接調出各種所需的畫面。這些 操作鍵的用途，能由編程人員重新定義。..(7LWidw形式的界面，)CD操作員站使..nos畫面為全漢化。..(8)使用的軟件支持雙網通信。..(9)在LCD上能同時顯示不少于4幅畫面，LCD操作響應時

間和畫面刷新時間不大于2S，LCD畫面響應時間不大于..18。顯 卡具有至少48MB的存儲容量。..(1O)上位機采用工控機，主頻不小于2．4GHz，內存不小于..512MB，硬盤容量不小于..8OGB，并配有..1．4 44MB的軟盤驅動器

和不低于..48倍速的光驅。..(11)操作員站具備多媒體音響報警功能，配備..32位即插即 用聲卡和多媒體防磁音箱。

上位機畫面采用了三維繪圖方式，使得整個畫面立體感極

強。由于在改造前進行了多方考察，參考了很多先進的控制畫面 的制作，【大J而在操作畫面的設計上力求實用、簡單、美觀。主要操 作功能如下：

第一，自動方式。系統在自動方式下運行不需要任何人為參 與，整個系統嚴格按照系統工藝要求和程序要求自動進行。..19O 本刊E-albbxnont mi：j@sif．e科技論壇

第二，半自動方式。半自動方式是程序控制方式最為靈活、包含內容最多的一種方式，在半自動方式下設有程序暫停、干 預、跳步、強制啟動、緊急停止幾種功能。

在半自動方式下運行時，只是在幾個大的步序設置中斷點，此時需要人工參與才能進行下一段程序。典型控制按鈕的說明 如下。

暫停鍵：按暫停鍵時，在程序暫停時相應系統的所有閥門、轉機都將停止運行，程序計時停止，取消干預后，程序重新開始 運行。

跳步鍵：只有按下暫停鍵后，跳步功能才有效，按跳步鍵程 序將在本段程序內循環跳步。當取消暫停時，系統將從跳步后的 程序開始運行。

干預鍵：按干預鍵時，相應的系統或程序仍然保持原有狀

態，程序計時停止，但系統內的閥門和轉機可以進行手動開關、啟停等操作，當取消干預時系統恢復原始運行狀態。

強制肩動：當運行、反洗或再生等程序啟動時，系統要進行 外部條件判斷，當條件不滿足時，不允許啟動，但有時外部信號 會出現誤動或拒動的情況..(這些條件會以醒目的紅色顯示在條 件判斷對話框里)，此時，運行人員經過檢查確認此條件已滿足 時，可按下此按鈕啟動程序。

緊急停止：當運行、反洗或再生等程序進行中，系統出現緊

急情況，此時按下此按鈕，系統停止所有轉機，關閉所有閥門，停 止系統運行，轉入停止狀態。

通過這些特殊按鈕實現的功能，在處理一些緊急和異常情 況時，大大方便了運行操作。

第三，數據統計報表功能。1號機所有的在線儀表數據在上 位機畫面都能顯示，并且每點都有實時趨熱功能，0mi 能觀察1 n 內的參數變化。部分數據(如系列人口流量、過濾器入口流量、陰 床入口流量、反洗流量等)具有累積功能。所有數據通過處理進 行統計報表。報表分為日報表、周報表、月報表，這些報表能在微 機上長期保存，以便以后查找。

第四，報警功能。所有的轉機故障、水位低／高、濃度低腐、流 量低／N和一些重要的閥門的開關都設有報警。出現報警時彈出 報警信息對話框，經運行復位報警消失。

第四，無擾切換。在任何運行或再生中，可以在全自動，半自

動，手動之間切換，對運行結果無影響，有較高的穩定性和安全性。4結語

本系統基本上是將原來控制系統全部廢除后重新構筑的。

改造后的效果非常好，由于各個控制終點更精確了。使得整個系 統的自動化水平有了較大的提高，人為的因素少了，使得我廠..1 號、2號機組凝結水系統實現無人值班，大大降低了生產成本。在 改造完成后控制系統的可靠率和自動投入率都有很大的提高，提升了設備的管理水平。..(責任編輯：胡建平)第一作者簡介：許陽，女，1978年8月生，20 007年畢業于

中國地質大學，工程師，大唐---fq峽華陽發電有限責任公司，河 南省三門峽市，472143．

科技情報開發與經濟..SITCNFMAIEEOPNCN21第2第2 22期

C—EHIORTONDVLMET＆EOOMY 00年0卷

文章編號：1005—6033(2010)22—0191—02收稿日~：2010—06—06 汾河二壩河道淤積土層作為上壩土料可行性分析 計慶寶..(水利部山西水利水電勘測設計研究院，山兩太原，030 0024)摘要：介紹了汾河二壩樞紐工程的地質概況、地層巖性及物理力學性質指標，說明了 清淤段淤積物的化學分析和擊實試驗，對河道淤積土層作為防洪堤加固所用土料的可 行性進行了評價。

關鍵詞：汾河二壩；河道淤積土層；防洪堤；上壩土料 中圖分類號：TV64文獻標識碼：A 分為第④層和第⑤層。現分述如下： 1汾河二壩清淤工程概況

第②層巖性主要為低液限粉土，局部夾低限黏土層及級配

汾河二壩樞紐工程位于汾河中游的清徐縣長頭村西，始建不良砂層透鏡體，呈灰黑色，有臭味，稍密，很濕，厚度0．8m～1．6 于1967年，系一低水頭攔河引水閘壩T程，屬大(2)型水閘，為m，分布于河道清淤段表層。低液限粉土層天然含水率為24．3％～..Ⅱ等工程。汾河二壩工程擔負著太原、晉中、．m土74平均值為312天然密度為16／I3201／m3平均值

呂梁的56萬h3．％，．％；．Ogcn-．..gc 地的灌溉用水任務，河道內淤積嚴重。清淤工程范嗣為壩址至瀟為1．85g／cm；干密度為1．18g／cm’1．62g／cm’，平均值為1．41 河人汾口，總長3．5km，最高蓄水位764．4m。該河段內河谷寬..ca；飽和快剪凝聚力為7．9kPa一18．0kPa，平均值為14．3kPa；內 30n60m，0m左右，3。摩擦角為2．。2．。平均值為2．。黏粒為3896平均 0I4主河道寬3河流流向為$3W。清淤工3575，57；．％一．％，程擬將二壩攔河閘前蓄水區及上游主河道拓寬至150m以上，為5．9％。并延伸至瀟河口。清淤河段的兩岸堤防進行加高培厚，培厚堤頂第③層巖性主要為低液限粉土，局部夾低液限黏土、含砂低

寬8m；清淤區域兩側填筑土圍埝，嗣埝與河道堤防之間利用清液限粉(黏)土及級配不良砂層透鏡體，呈淺黃色，厚0．6m一4．5 淤淤泥回填，I342．％，64％；

表面覆土并恢復植被。n。低液限粉土層天然含水率為2．％一84平均值為2．..汾河二壩地貌單元屬汾河洪沖積平原區，分布于晉中盆地天然密度為19／m~．2scn平均值為19／m； ．3gc320／I，．8gc干密度為..中南部，地勢平坦、地形沿汾河南北東向西南微傾。出露地．3gc。16／m，平均值為15／I 開闊，15／m．1gc．7gcn3；飽和快剪凝聚力為..表地層在汾河河道內為新近淤積物，巖性主要為低液限粉土、低6．5kPa一8．3kPa，平均值為7．4kPa；內摩擦角為25．0。27．5。，平均 液限黏土，局部夾砂層透鏡體，厚度1．5nl～6．5m，分布于汾河河值為26．3。，黏粒為2．2％一10．5％，平均為7．1％。道內。汾河兩岸為第四系全新統洪沖積，巖性主要為低液限粉第④層巖性主要為級配不良砂層，夾有低液限黏土和含砂

土、低液限黏土、級配不良砂及粉土質砂層。汾河二壩河道清淤低液限粉土層透鏡體，呈褐黑色，稍密，稍濕，局部含大量白云 段主要由汾河河道和兩岸河流階地組成，母厚28I39I土層頂面高程在7851 111725m。砂層天 河流彎曲凸岸河道寬，．n一1．n，5．..～6．10 00m． ．．370m，凹岸由于河流沖刷作用，大多緊靠現有防洪堤。然含水率為18．1％-23．7％，平均值為21．3％；天然密度為154 m，～..2．O0g／cm，平均值為..1．90g／cm’；干密度為..1．28s／c一1．69g／cm，2地層巖性及物理力學性質指標平均值為1．7 n；00ka1．..P，5i，飽和快剪凝聚力為1．P～83ka平均 地表上部地層為新近淤積物，按巖性分為第②層和第③層；值為14．2kPa；內摩擦角為25．5。28．5。，平均值為27．0。。

下部為第四系全新統洪沖積物，在勘探深度20in范圍內按巖性第⑤層巖性主要為低液限黏土，呈淺黃色，最大揭露厚..1 11．1

TheApplicationofPLCControlintheChemicalWaterTreatmentSystem ofPowerPlant XU Yang ABSTRACT：Accrnoteprncpeadpoesfwohmiatrspyssenacranpwerpla，hi odigthiilnrcslofceclwaeuplytmietiontts paperreconstructsanautomaticcontrolsystem andintroducesthecomponentsand

ofchemicalwaterbasedonPLCcontrol，prniefhiotoytmadilmettofhucinsohiotoytm．

icplsotscnrlssenmpenainotefntoftscnrlsseKEYW ORDS：PLCcontrol；chemicalwatertreatment；powerplant 191