Краткое описание

В то время как многие города США стремятся соблюдать правила, содержащиеся в Законе о безопасной питьевой воде Агентства по охране окружающей среды, они уделяют все больше внимания снижению эксплуатационных расходов городских водоочистных сооружений. Сегодня многие водоочистные сооружения (например, в Энгельвуде, штат Колорадо) используют технологию мониторинга общего органического углерода (TOC) для оптимизации процесса очистки воды, что значительно снижает стоимость процесса очистки воды при производстве высококачественной питьевой воды.

проблема

Правила по дезинфицирующим средствам и побочным продуктам дезинфекции (D / DBPR) Агентства по охране окружающей среды США направлены на ограничение содержания вредных побочных продуктов в питьевой воде, которые в основном происходят из взаимодействия между естественными органическими веществами в воде (TOC) и материалами для процесса дезинфекции, используемыми на водоочистных установках. Правила не только устанавливают предельные концентрации побочных продуктов дезинфекции (DBP, таких как тригалогенометан (THM) и галогеноуксусная кислота (HAA5)), но и устанавливают скорость удаления TOC. На многих водоочистных установках используется традиционный или прямой процесс фильтрации, т.е. удаление TOC с помощью смеси. Агентство по охране окружающей среды США использует термин « усиленная конденсация» для определения процессов, которые ограничивают генерирование DBP и повышают скорость удаления TOC (также известный как прекурсор DBP) традиционными методами очистки воды.

Установки по очистке воды часто считают, что « усиленная конденсация» и повышение коэффициента удаления TOC равнозначны увеличению эксплуатационных расходов. Но если водоочистная установка действительно понимает состояние TOC в воде завода и влияние изменений технологических параметров на TOC, эксплуатационные расходы не будут расти и уменьшаться. Оказывается, оптимизация процесса очистки воды путем мониторинга TOC может значительно снизить стоимость очистки воды. Хотя оптимизация процесса « усиленной конденсации» не является исчерпывающей, ежедневный мониторинг технологических параметров, влияющих на скорость удаления TOC, может получить очень ценную информацию. Даже в случае частых колебаний качества воды водоочистные установки могут соответствовать нормативным требованиям к скорости удаления TOC, не опасаясь чрезмерного или недостаточного количества смеси.

В процессе смешивания скорость удаления TOC зависит от ряда технологических параметров, включая тип смеси, количество впрыска смеси и pH воды. В целом, эффективность удаления TOC повышается с увеличением количества добавок в смесь. Но разные смеси имеют разные эффекты удаления TOC, особенно при разных значениях pH. Большинство добавок в смесь имеют пороговые значения. После превышения пороговых значений дальнейшее введение смеси не только не приведет к дальнейшему повышению коэффициента удаления TOC, но и приведет к образованию большего количества отходов. Это приведет к увеличению потребления смеси и стоимости обработки отходов без дальнейшего снижения содержания TOC в воде. Поэтому для водоочистных установок важно иметь полное представление о влиянии изменений технологических параметров на скорость удаления TOC.

решение

Хотя трудно определить конкретную корреляцию между всеми параметрами в процессе очистки воды, анализаторы TOC могут помочь очистным сооружениям раскрыть тайну оптимизации процесса. Одним из этапов исследований по оптимизации процесса обычно является испытание в стакане, когда небольшое количество проб воды извлекается из водоочистных установок и помещается в несколько лабораторных стаканов, а затем добавляются различные химические реагенты. Испытание в стакане в сочетании с измерением всасывания проб и детектированием мутности прибора TOC позволяет эффективно сравнивать различные смеси и их применение. В прошлом люди наблюдали сцепление между частицами с помощью визуальных испытаний в чашках, чтобы определить эффект удаления мутности. Однако, поскольку хорошие условия смешивания для удаления мутности не всегда совпадают с условиями смешивания для удаления TOC, это заставляет водоочистные установки одновременно контролировать TOC и мутность.

После того, как смесь одного или нескольких смесей смесей была отобрана в ходе испытания в стакане, необходим непрерывный мониторинг TOC. Поскольку исходные условия на водоочистных установках (включая pH, щелочность, органический состав) могут часто меняться, онлайновый мониторинг TOC становится эффективным методом частого наблюдения за технологическими процессами. Онлайновый анализатор TOC позволяет непрерывно измерять TOC, поступающий и выходящий из воды, что позволяет водоочистным станциям рассчитывать фактическую скорость удаления TOC в зависимости от времени пребывания воды на заводе. Установки по очистке воды могут при необходимости корректировать дозировку смеси, pH и другие параметры для дальнейшего повышения скорости удаления TOC. Если водоочистные установки полагаются только на сторонние лаборатории для обнаружения TOC, результаты всегда приходят слишком поздно для оптимизации текущих технологических параметров.

Установки по очистке воды, оснащенные анализаторами TOC на месте, могут принимать выгодные решения в соответствии с требованиями к качеству воды и экономическими критериями завода, включая выбор количества смеси и других эксплуатационных параметров, которые оптимизируют процесс. Если коэффициент удаления TOC соответствует стандарту питьевой воды, водоочистные установки могут попытаться сократить использование смеси, чтобы сэкономить затраты на смесь, а также сократить производство и затраты на обработку отходов. Именно это делает водоочистная установка в Энгельвуде.

Более подробную информацию см. в приложении