瑞丽好玩还是腾冲好玩:水厂臭氧系统的土建施工

水厂臭氧系统的土建施工
　　水厂O3系统土建施工的重点在于O3接触池。由于O3的强腐蚀性和毒性，在浇注、养护砼时应特别注意防止形成空鼓和出现裂缝，以防O3泄漏和腐蚀钢筋。出于同样原因，普通构（建）筑物钢筋保护层厚度为25mm，而O3接触池则要求50mm。
　　O3接触池所有预埋件均要采用316L不锈钢。为满足安装的密封要求，预埋件安装的水平度和垂直度要严格按设计要求执行。所有预埋件均要带有翼环，以防在预埋件处气、水渗漏。由于预埋件为不锈钢材质，固定时要注意材质不同而形成的电化学腐蚀问题。接触池人孔预埋件安装不同于普通构筑物，最好采用成品法兰密封面。如满足不了要求而需自行加工时，应采用机械加工，保证接触面密封，利于人孔盖板安装后的气密性。
接触池主体砼浇注完成后，在用水泥砂浆抹面前，除应按常规构筑物进行满水试验外，还要进行气体密封性试验。由于国内目前没有专门针对臭氧接触池的气密性试验标准，我们在施工中参照了GBJ141-90《给水排水构筑物施工及验收规范》中消化池的气密性试验标准执行。
　　2、臭氧系统管道、设备的安装
　　O3系统的管道、设备都采用奥氏体不锈钢，所接触的介质是空气、O2、O3，属于要求较高的工业管道、设备，应按相应的标准、规范来施工和验收。O3系统中由于O2和O3的危险性，在生产运行中要求管道和设备既不能有任何泄漏，也不能含有任何颗粒、纤维、油脂，所以臭氧系统管道、设备安装的最基本要求就是严格的密封和清洁。而要达到这一目的就必须在管道的焊接、清洗、吹扫、检查上严格把关。
　　2.1焊接
　　O3系统管道的连接最好采用焊接。在施工中发现采用焊接和法兰连接几乎都没有泄漏情况，而管径12mm以下的不锈钢管和仪表连接管多采用丝口连接，出现了普遍的漏气现象，要经过反复调整才能解决这一问题。
　　O3系统管道焊接不同于普通碳钢管道的焊接，它采用惰性气体保护手工钨极氩弧焊。由于O3系统的管道工作压力大于0.1Mpa，且输送的介质为易爆、有毒、氧化性很强的气体，故管道的施工必须严格遵照《压力管道安全管理与监察规定》、GB50236-98《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》中的相关条款进行。
　　施工安装单位必须持有劳动行政部门颁发的压力管道安装许可证。施焊人员必须持有有效的《锅炉压力容器焊工合格证》，其中要含有奥氏体不锈钢氩弧焊合格项目，没有上述两证的不得进行操作。
　　在焊接过程中要注意如下两个容易忽视的问题。（1）焊丝应符合GB4242《焊接用不锈钢》，对不同材质的不锈钢应采用相应的不锈钢焊丝。一般说来，不锈钢焊丝比母体不锈钢要高一个等级。（2）焊接过程中要求不断向管内充氩气保护，所采用的氩气应符合GB4842《氩气》的规定，纯度不低于99.96%，并要保证有一定的通气量，否则会出现焊缝表面发黑，内部则发生晶间腐蚀。
　　对焊缝的检查，设计说明要求的是10%X射线探伤。考虑到实际情况，在施工中我们要求对所有焊缝（100%）实行X射线探伤。由具有资质的检测部门出具焊缝探伤报告，对Ⅲ级、Ⅳ级焊缝必须返工，任何焊缝的返工不得超过两次。
　　2.2清洗、吹扫
　　管道清洗、吹扫往往在同一个工序中进行，但要注意在整个系统安装完成后还要分单元进行一次吹扫。
在安装过程中，管道内所有污物，包括油、脂、碳水化合物、水分、尘土、焊接飞溅物、油漆等必须全部清除。因为如果管道中油脂没有清洗干净，任何细小颗粒在高速气流带动下与管壁摩擦所产生的能量足以点燃管内的油脂残留物，导致管道爆炸。因此，清洗、吹扫工作必须引起高度重视。
　　管道的清洗、吹扫工作应在干净、通风的室内场地中进行。清洁剂要采用99.8%的乙醇，不能使用氯化物清洗，因为氯化物的残留物将影响发生器的工作。管道所有部分均要清洗、吹扫，不能留有任何死区。
　　在施工中我们总结出清洗、吹扫工作按如下程序执行效果良好。
　　（1）对焊接好的管道分段清洗，封住管道一端倒入乙醇，灌满后浸泡约15分钟，等油脂完全溶解后倒出清洁剂。
　　（2）用钢丝缠紧不起毛的白布，蘸上乙醇通入管道后，反复擦拭管壁直至干净为止。
　　（3）使用无油压缩机将压缩空气吹入管道，直至除去溶剂和固体颗粒。
　　（4）采用不起毛的白布擦拭管壁后，用紫外光（波长320-380nm）进行检查，不能出现碳氢化合物荧光。
　　（5）将已清洗的管道两端封住，做好标记，摆放在清洁、干燥的房间里。
　　为便于管道的清洗，管道上应留有一定的预留口，必须特别注意在焊接预留口时，不能对已清洗的管道造成污染。
　　2.3检查
　　管道、设备安装完成后，必须做压力试验和密封性试验进行检查。压力试验又称之为强度试验。
　　压力试验时，用空压机压入无油空气（或惰性气体），缓慢增加压力至设计压力的1.15倍，然后用发泡剂检查所有接口，不泄漏为合格。
　　根据设计要求，密封性试验按如下进行。压入无油空气（或惰性气体） 至系统操作压力，稳压30分钟，记下管道中的压力p1和温度t1,12小时后记下此时的p2和t2。分别换算成绝对压力P1、P2和绝对温度T1、T2。因为试验所用仪表精确度为±1%，所以P1/T1与P2/T2之间的差值在1%以内为合格。
　　2.4需注意的其它事项
　　(1)不锈钢和碳钢必须分开作业，严禁在放有不锈钢管道和设备的地方加工、焊接碳钢构件；所使用的工具也要严格区分。
　　(2)管道中由不锈钢和碳钢制作的构件之间，以及不同材质的法兰与阀门之间必须要有绝缘层。正确的隔离方法是在螺栓外套上塑料垫片和套筒。
　　(3)与O3接触的材料（如法兰垫片等）要能防臭氧腐蚀。PTFE(聚四氟乙烯)、EDPM(乙烯丙烯二烯单体)、Viton（含氟橡胶）均能满足上述要求。
　　(4)搬运已清洗干净的管道时只能触摸管子外壁，若需接触内壁时，则必须戴上干净的手套。
　　(5)预O3加压泵的进出水管不宜采用水泥砂浆内防腐，以防水泥砂浆脱落。水厂所有构筑物和管道设备施工完成后，要特别注意做好清渣工作，以防堵塞扩散器。



　　四、臭氧系统的性能测试和工艺验证
　　1、性能测试
　　东湖水厂O3系统安装、调试工作已全部结束，并在供货商的参与下进行了性能测试，主要测试指标是O3发生器的O3产量和单位能耗。测试结果如下：在O3重量浓度比为11%的情况下，单台O3发生器的O3产量≥8kg/h，O3的单位能耗≤9.8Kwh/kgO3，符合供货合同技术性能要求。
　　2、工艺验证
　　采用预O3工艺后，为证明预O3工艺作用和对水质的改善程度以及O3产生的副产物，确立针对深圳水源的合适预O3化技术参数和预O3化后的常规处理工艺参数，尽可能以较低的生产成本，最大限度地保证优质、高效、安全供水，公司在东湖水厂臭氧系统投入运行后，对预O3工艺进行了验证。工艺验证的主要内容如下：（1）臭氧系统的性能测试。（2）预臭氧化工艺对净水效果的影响。（3）预臭氧化对水厂运行的影响。（4）预臭氧化的工艺特性。
　　工艺验证主要是从不同臭氧投加量对比和预臭氧与预氯化对比两个方面进行的。得出的结论如下：
　　(1)不同臭氧投加量对比
　增加臭氧投加量可改善出厂水水质，臭氧投加量1.5mgO3/L的出厂水水质和工艺运行参数优于1.0mgO3/L,具体如下：
　　①水的感官性状：前者浊度、嗅阈值去除率为90.9%、88.8%，分别比后者高4%和5%色度去除率均为78%；
　　②系统去除有机污染的能力：前者CODMN去除率为42%，比后者高5%；
　　③系统的除藻效能：前者除藻率为95.2%，比后者高5%；
　　④系统去除NH4+-N、NO2—N的效能：前者NH4+-N、NO2—N去除率分别为42.0%、83.6%，分别比后者高24%、15%；
　　⑤两者出厂水的甲醛含量均低于40μg/L；
　　⑥水厂工艺运行参数：前者滤池平均运行周期达40.4小时，后者为35.6小时。适当提高臭氧投加量还可减少石灰、矾、氯耗；
　　⑦针对目前东湖水厂原水的适宜臭氧投加量为1.5mgO3/L左右，当原水水质恶化时臭氧投加量还需增大。
　　(2)预臭氧化与预氯化对比
　　采用1.5mgO3/L、3-4mgCl2/L进行预氧化时，预臭氧化工艺出厂水嗅阈值、氯化消毒副产物量、致突变性和水厂的工艺运行参数优于预氯化。具体如下：
　　①预臭氧化工艺嗅阈值的系统去除率比预氯化高31%；
　　②预臭化工艺出厂水三氯甲烷平均为3.06μg/L，预氯化工艺出厂水三氯甲烷平均为6.08μg/L；
　　③Ames试验，在最大试验剂量2L/P下，采用不同菌株TA98-S9、TA98+S9、TA100-S9、TA100+S9时，预臭氧工艺出厂水比原水MR值分别上升41.6%、0.5%、-11.6%、3.5%；预氯化工艺出厂水比原水MR值分别上升69.3%、96.2%、49.6%、40.1%；
　　④预臭氧化工艺滤池平均运行周期40.4小时，预氯化工艺滤池平均运行周期37.6小时。预臭氧化比预氯化可节约氯耗20%以上。对混凝沉淀效果的改善，预臭氧化优于预氯化。
　　东湖水厂的臭氧系统投入生产以来，运行稳定，达到了提高水质，改善工艺运行条件的目的，为臭氧化工艺在国内的应用积累了宝贵的经验。