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给水厂电解食盐制次氯酸钠系统中美标准对比研究_郜瑞莹

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文档简介:

原材料易获得、设备使用寿命长、操作维护简单方便的优点,因此,目前已经在中国及美国给水工程中开始广泛采用[4,5]。目前在国家“走出去”及“一带一路”战略格局的指引下,大量涉外工程正在执行,对于很多涉外工程,均要求采用美国标准进行设计。为了便于相关技术人员能快速、详细了解中美在给水厂消毒设施的设计方面的差异,更加合理化的进行工程设计,减小涉外工程风险。本文详细说明了中美给水厂消毒设施的设计所执行的标准,并且针对中美给水厂采用氯作为消毒剂时加药量、加药点、消毒指标以及电解食盐制取次氯酸钠系统进行了详细对比,旨在为美国标准设计的工程提供参考依据。1中美给水厂消毒设施的设计所执行的标准1.1中国给水厂消毒设施的设计所执行的标准中国给水厂消毒设施的设计主要执行的是《室外给水设计标准》(GB5001—2018)[1],出厂水消毒剂剩余浓度和消毒副产物应符合国家现行《生活饮用水卫生标准》(GB5749—2006)[6]的要求。用于生活饮用水处理的各种消毒剂产品必须符合卫生要求。对于电解食盐制取次氯酸钠消毒技术,目前未有具体的设计标准,仅出台了《次氯酸钠发生器安全与卫生标准》(GB28233—2011)[7]。生活饮用水消毒用次氯酸钠发生器执行此标准。1.2美国给水厂消毒设施的设计所执行的标准美国给水厂消毒设施的设计主要执行的美国给水工程协会(AmericanWaterWorksAssociation,以下简称“AWWA”)编写的《水处理厂设计》[8],出厂水消毒剂剩余浓度和消毒副产物应符合美国环保属(UnitedStatesEnvironmentalProtectionAgency,以下简称“USEPA”)颁布的《安全饮用水法》。用于生活饮用水处理的各种产品必须符合美国NSF颁布的《饮用水系统部件.健康影响》(NSF/ANSI61—2017,DrinkingWaterSystemComponents-HealthEffects,以下简称“NSF61”)[9]和《饮用水处理化学品.健康影响》标准(NSF/ANSI60—2013DrinkingWaterTreatmentChemicals-HealthEffects,以下简称“NSF60”)[10]。另外,在给水设计方面,美国各州自行制定给水设计规范,《给水工程设计标准》(RecommendedStandardsforWaterWorks),通常叫做“十州规范”(TenStateStandards)是一套由密西西比河上游理事会(theGreatLakes-upperMis-sissippiriverboard,GLUMRB)制定的规范,也被美国多个州广泛用作强制标准执行[8]。对于氯消毒技术及电解食盐制取次氯酸钠消毒技术,美国给水工程协会专门发布了《水氯化/氯胺化实践和原则》(AWWAM20,WaterChlorination/ChloraminationPracticesandPrinciples,以下简称“AWWAM20”)[3]和《现场制备次氯酸盐》(AW-WAM65,On-siteGenerationofHypochlorite,以下简称“AWWAM65”)[4]。电解食盐制取次氯酸钠系统的设计需按此执行。2中美给水厂采用氯作为消毒剂时加药量、加药点及消毒指标对比氯是一种强氧化剂,能损害细胞膜,从而使细菌死亡。但在氯消毒杀灭水中病原微生物的同时,氯与水中的有机物反应,产生一系列氯的消毒副产物(DBP),比如THMs,这类物质具有致癌性。因此氯的投加量需适量,使其即能满足杀灭病原微生物作用又能避免因过多消毒副产物的产生对人体的危害[3]。国标《次氯酸钠发生器安全与卫生标准》中规定次氯酸钠用于生活饮用水消毒时,允许使用浓度为2~4mg/L(以有效氯含量计),作用时间30min[7]。消毒后水应符合《生活饮用水卫生标准》中的要求[1]。消毒剂通常在过滤后单独投加,也可在工艺流程中多点投加[1]。美国AWWAM20中表明,氯的典型加药量为1~5mg/L。作用时间不少于根据实际杀灭的水中病原微生物的所需CT值(C为加药浓度,T为接触时间,CT值单位mg·L-1·min-1)和加药量计算得到的时间。消毒后出厂水中最大余氯限制不超过4mg/L,进入输配水管网之前的水中余氯应至少连续4h不低于0.2mg/L。输配水管网中余氯应定时定点测量,并且每个月检测不到浓度的水样比例应小于5%。消毒剂通常两点投加(处理设施入口处和出口处),也可在工艺流程中多点投加[3]。美国“十州规范”(TenStateStandards)表明,加药量应保证在作用时间至少30min后,出厂水中余氯浓度至少不低于2mg/L。消毒后输配水管网67南方能源建设第6卷

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