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消毒池组成及工作原理详解

[ 时间:2026-01-12 ]
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消毒池是水处理系统中用于杀灭病原微生物的关键构筑物,其具体组成根据消毒方式(如氯消毒、臭氧消毒、紫外线消毒等)的不同而有所差异。以下是几种常见消毒池的主要组成部分的详细说明:

一、氯消毒池(接触池)

这是最传统的消毒方式,通过让水与氯气或次氯酸盐充分接触来杀菌。

  1. 池体结构

    • 进水区/布水区:使待消毒水均匀进入池内,避免短流。

    • 廊道/接触室:通常设计为折流板或迷宫式长条形廊道,确保水流有足够的接触时间(关键设计参数)。

    • 出水区:收集消毒后的水,排向下游工序或水体。

  2. 加药与混合系统

    • 加氯机/次氯酸钠投加装置:精确计量并投加消毒剂。

    • 静态混合器或快速混合区:使消毒剂与水迅速均匀混合。

  3. 监测与控制系统

    • 余氯在线监测仪:监测出水中的余氯含量,确保消毒效果。

    • 流量计:根据进水流量比例投加消毒剂。

    • 控制系统:根据余氯反馈和流量信号自动调节投加量。

  4. 安全设施(尤其针对氯气消毒)

    • 漏氯检测与吸收装置:氯气是剧毒气体,必须配备泄漏报警和中和吸收设备(如碱液吸收塔)。

    • 防毒面具、抢修工具等应急物资。

二、紫外线(UV)消毒渠

利用特定波长的紫外光破坏微生物的DNA/RNA,使其失去活性。

  1. 渠体结构

    • 明渠或封闭压力管道:多为敞开式明渠,便于维护。

    • 水位控制装置:通常使用自动水位控制器,确保UV模块始终浸没在恒定水位下,以保证消毒效果。

  2. 核心消毒模块

    • 紫外线灯组:密封在石英套管内的低压或中压高强度汞灯,产生紫外光。

    • 石英套管:保护灯管不受水流影响,并保持透光性。

    • 模块架:集成多个灯管、套管和镇流器的可整体吊装的单元。

    • 镇流器/电源柜:为灯管提供稳定电力并控制输出强度。

  3. 清洗系统

    • 自动机械清洗装置:定期用压缩空气或机械刮擦清洁石英套管表面的污垢,维持透光率。

  4. 监测与控制系统

    • UV强度传感器:实时监测紫外线透射率及照射强度。

    • 水位传感器

    • 控制系统:根据水流量、UV强度自动调节输出功率和清洗频率。

三、臭氧消毒接触池

利用臭氧的强氧化性进行消毒和脱色除味。

  1. 臭氧发生与投加系统

    • 臭氧发生器:核心设备,通过高压放电制取臭氧。

    • 冷却系统:发生器工作时产生大量热量,需冷却以保证效率和安全。

    • 投加装置(扩散器/喷射器):将臭氧气体高效地溶解到水中,常见微孔扩散器或文丘里喷射器。

  2. 接触池体

    • 多室串联密封池:通常为2-3个串联的钢筋混凝土密封池。

      • 第一接触室:主要进行臭氧投加和初级反应,停留时间约占50%。

      • 第二/三接触室:完成剩余反应,确保接触时间并使水中剩余臭氧自然分解。

  3. 尾气破坏系统

    • 尾气收集装置:收集接触池顶部未溶解的剩余臭氧。

    • 臭氧破坏器(加热催化或高温分解):将有毒的剩余臭氧分解为氧气后排入大气,是必备的安全环保设备。

  4. 监测与控制系统

    • 臭氧浓度监测仪:监测进气、出气及水中的臭氧浓度。

    • 流量、压力、温度监测

四、二氧化氯消毒池

其池体结构与氯接触池类似,但核心在于现场制备和投加系统。

  1. 二氧化氯制备系统

    • 发生器:通常采用氯酸钠与盐酸反应,或亚氯酸钠与氯反应的方法现场制备。

    • 原料储存与计量系统:安全储存酸、氯酸盐等原料,并精确计量投加。

  2. 接触池:与氯接触池类似,确保足够的接触时间。

  3. 安全与控制系统

    • 泄漏检测与通风

    • 余二氧化氯监测

通用组成部分

无论哪种消毒池,通常都包含以下部分:

  • 土建结构:钢筋混凝土或钢结构池体,需防腐。

  • 管道与阀门系统:进水、出水、溢流、排空管道等。

  • 电气与自控系统:为所有设备供电,并实现自动化运行和监控。

总结

选择何种消毒池及其组成,主要取决于:

  1. 处理目标:是达到排放标准、回用标准还是饮用水标准。

  2. 处理规模与经济性

  3. 安全性要求

  4. 运行管理复杂度

现代水处理厂常将不同消毒方式组合使用(如UV+氯),以发挥协同作用,确保消毒效果并减少副产物。因此,消毒池的组成是高度定制化和系统化的。

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