缓释消毒器设备在小型农村饮水安全工程中的应用

2015-07-25田忠义

陕西水利 2015年6期

田忠义

（凤县水利工作管理站陕西凤县 721799）

1 概论

凤县位于宝鸡市西南部、秦岭南麓，属于长江流域，实施的饮水工程水源大多采用沟溪水、泉水和地下水，水质经检测，一般为细菌、大肠杆菌超标，其他指标均能达到饮水卫生标准，在这种情况下，必须对水源水质进行消毒，但由于山区县农村人口居住分散，饮水安全工程数量多且规模小，沉淀池、蓄水池一般建在半山坡，附近没有用电电源，若购买需用电的消毒器等则系统设备复杂，投资大，耗电量高，占工程总投资的比例过大，就会导致供水运行成本高，群众无法接受。针对这种状况，选择一种适合山区水质消毒的设备，已成为一项难题，通过摸索实践，提出选取加氯缓释消毒设备，比较科学适宜，经济合理。

2 缓释消毒原理

加氯缓释消毒主要采用水溶化缓释化学反应，以含量90%以上的氯片固体药剂为主要原料，氯片为白色片剂，有氯刺激味。将药剂水中溶解后，水解为次氯酸和氯脲酸，由于其有效氯含量高而具有强烈的消毒杀菌和漂白作用，性能稳定，存储时不变质。投加到水池、水井、管道，达到杀菌消毒作用。消毒后水的有机污染指标、细菌总数和大肠菌群均符合国家生活饮用水卫生标准。该产品无需电源，具有安装和操作方便、使用安全等特点。

3 工程实例

3.1 工程概况

某小型农村饮水安全工程项目，地处偏远山区，该工程采用自流饮水，重力式管网供水方式，共解决60户255人饮水安全问题，设计日供水能力20t。主体工程由1座集水池、300m输水管道、1座蓄水池、2000m供水主支管道及60套入户设施组成，另外安装1套缓释消毒设备，工程概算总投资16万元。

3.2 消毒方案选择

我们设计了4套消毒方案：氯片缓释消毒、二氧化氯消毒、臭氧消毒、紫外线消毒。这四种方法的消毒原理各不相同，但都存在着各自的优点和不可避免的缺陷及不足。各方案优缺点见下表。

通过比较，考虑到偏远山区，供水工程分散规模小，电力供应不便，水源水质中大多为细菌、大肠杆菌指标超标，故选择氯片缓释消毒方案。

3.3 消毒设计

3.3.1 设备安装

缓释消毒器设备进水口直接安装在引水管道上，连接动力水源，水压0.3MPa以上，设备出水口连接管道至蓄水池，所产生消毒剂直接投加到蓄水池，并在蓄水池中完成杀菌消毒，无需任何电源动力，无需增加其他辅助增压设备。

3.3.2 药品投加

打开安全锁，拧下投加口盖，将药剂放入，药品投加至所需量后，拧好盖子，把安全锁锁好，防止无关人员随意打开。药剂投入流量控制参考下表

3.3.3 设备操作

按照顺序依次打开进水口阀门和出水口阀门，按照动力水流量，调节缓释消毒剂水流量投加流量计。

3.3.4 余氯检测

使用第二天检测出厂水余氯，进而调整药剂投加量，保证出水水质，三天后检测管网末梢余氯。

3.4 使用效果

自工程投入使用以来，缓释消毒器运行稳定，消毒效果比较理想，没有污染事故发生，居民反映良好。根据多次取水样化验，水质无恶化情况，但在运行初期要对控制开关进行反复调试，直到满足余氯值标准，其余一连数月至半年都不需要人工操作，经预算，该小型供水工程缓释消毒设备费用建安费用0.4万元，仅占工程总投资的2.5%，而且建成后无需用电，能节省大量人力，使用药剂量也十分节约，运行费用很低。

消毒方法优点缺点适用条件氯片缓释消毒采用90%以上的有效CI固体药剂。具有余氯的持续性消毒作用，杀菌消毒效果好，成本低，不需要庞大的设备，安装操作简单，实用可靠，管理方便，自动加入药剂，可自动运行3个月。会产生有机氯化物等副产物。氯片供应方便的地方。二氧化氯消毒具有较强的氧化作用，杀菌效果好，可去除铁锰等物质，不会产生有毒有机物。操作管理要求高，不易储存，有爆炸危险。有机物污染严重时。臭氧消毒具有较强的氧化作用，杀菌效果好，作用快，可除臭，去色，去除铁锰等物质，不会产生有毒有机物。臭氧生产成本高，在水中不稳定，持续性消毒差。电力供应和充足的地方，有机物污染严重时。紫外线消毒消毒效率高，运行安全可靠；不产生有毒、有害副产物；占地面积小，停留时间短；可以降解水中的有机物和嗅味。无持续杀菌能力，消毒后的水如果遇到新的污染源，会再次被污染，需要与氯配合使用；紫外灯套管容易结垢，影响紫外光的透出和杀菌效果。电力供应和充足的地方，有机物污染严重时。日供水量（D/T）溶解量（G）流量（L/MIN）使用周期（天）最大投加量（G）药剂规格（mm/g）30～200 200 1～3 180 2000 75×200 200～350 400 3～5 180 4000 75×200 350～500 600 5～7 180 6000 75×200

4 使用中应注意的几个问题

（1）对自流重力供水形式，应根据因地制宜的原则，选择缓释消毒器安装位置。一是若选择在蓄水池入口投加消毒剂，好处是消毒时间长，消毒效果彻底，确保蓄水池出水菌类别完全达标。缺点是当蓄水池水满时消毒器仍然对来水进行消毒，有点浪费。二是若在蓄水池出口连接缓释消毒器，好处是它只对流向用户的水进行消毒，节约成本，但是水体加入消毒剂后直接流向用户，可能存在消毒时间不够，水中菌类仍然超标的问题，要引起注意。三是该设备除可以连接在蓄水池进水管出口，将消毒剂投加到蓄水池和取水井里，还可以安装在带压力的输水管道中间的任何带压部位，所产生的消毒剂在投加到压力管道中，在输送过程中完成杀菌消毒，并不需要借助于增压泵、减压阀等任何辅助设备，使缓释消毒器可适应于任何投加环境和场所，这时需要安装耐压型缓释消毒器。

（2）对于潜水泵等提水的动力供水工程，不论潜水泵还是自吸泵，消毒器进水管通过三通安装在上水管道上，消毒液出口投加管尽量回到距离潜水泵吸水口2m以内的距离，保证潜水泵周围的水是经过消毒的，当潜水泵提升供水时动力水带动缓释消毒器内的消毒液回流到潜水泵附近，将潜水泵附近的水消毒，潜水泵将消毒后的水提升外供。当水泵停止工作时上水管道内压力消失，旁通压力水消失，缓释消毒器停止工作，当水泵启动时消毒器在压力水带动下又重新工作。但是，在实际运行中，水泵停机时由于上水管道中大量的水回流，缓释消毒剂出水口来不及流出，导致回流水从消毒器顶部的加压口冒出消毒水。出现此种情况时，解决的办法是在缓释消毒器进水管加装一台电磁阀，将其电源线与主供水泵电源线并联，电磁阀通电时打开通水，断电时关闭。当主供水泵正常工作时电磁阀通电打开，压力水进入缓释消毒器并带动消毒液回到深井消毒，当主供水泵停机断电时电磁阀也断电关闭，此时管道中的水只能通过上水管道回流到深井内，无法进入缓释消毒器，所以消毒器就不会再出现冒消毒液的现象。

（3）由于该设备独特的杀毒特性，工程设计人员多是凭着经验或厂家的说明书来设计水质净化消毒，这在一定程度上制约了消毒器的普及。希望行业主管部门或协会加强指导，科研单位和生产厂家增加投入，加大产品研究开发力度，推广使用价值。