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4.6 臭氧氧化

4.6.1 臭氧发生器及尾气破坏设备运行维护应符合下列规定：
    1 臭氧发生系统应由经过专业培训的人员按操作手册要求进行操作。
    2 臭氧发生器供气气源应符合现行行业标准《水处理用臭氧发生器》CJ/T 322的有关规定。
    3 臭氧发生器启动前，与其配套的供气设备、冷却设备、尾气处理设备、自控设备及监控设备状态应完好正常，臭氧气体输送管道及接触池内的布气系统应畅通。
    4 臭氧发生器的开启应滞后于臭氧气源系统，进气流量、压力、温度、露点等符合发生器进气要求时，方可启动发生器放电程序。
    5 关闭臭氧发生器后，应对气体流路继续吹扫，气体流路应中无残留臭氧，臭氧气体不得泄露。
    6 应每日检查系统管路是否有泄露、损坏，以及各种阀门和仪表的运行状况，发现问题做好记录，并进行维护，定期进行必要的清洁和保养工作。
    7 应每日观察臭氧发生器运行过程中的电流、电压、功率、频率，产气浓度，流量、压力，臭氧供气压力、温度、露点、浓度，冷却水压力、温度、流量，并做好记录。
    8 系统运行时，臭氧发生器设备间和尾气破坏设备间内通风设备应处于工作状态，室内环境温度不应大于40℃。
    9 应定期校准臭氧浓度探测报警装置。系统运行时，接触池尾气浓度不得高于0.1mg/L，臭氧发生器设备间和尾气破坏设备间臭氧浓度应低于0.16mg/m³。
    10 应根据臭氧发生装置的实际供气量适时调节尾气抽气风机抽气量。
    11 臭氧发生设备、循环冷却装置及尾气破坏设备大修周期、项目、内容及质量应符合设备制造商维护手册上的规定。
    12 冷却循环系统管路应畅通无泄漏。
    13 应定期检查臭氧发生器进气过滤器滤芯，污染严重时应立即更换。
    14 冬季或臭氧发生器长时间待机，应排净系统内的水。
4.6.2 臭氧接触池的运行与维护应符合下列规定：
    1 臭氧接触池上方呼吸阀应处于正常状态。
    2 接触池抽气风机应运转正常。
    3 每(1～3)年应放空清洗和检修臭氧接触池。
    4 臭氧接触池排空清洗或维修前，进气和尾气排放管路应已切断。切断进气和尾气管路之前，应先用压缩空气将曝气系统及池内剩余臭氧气体吹扫干净。
    5 检修臭氧接触池应包括内壁、池底、池顶、伸缩缝、压力人孔，除臭氧发生系统外的布气盘、扩散管，重新油漆铁件。应检查所有阀门是否正常，法兰密封圈是否破损或老化，以及池内曝气管路是否移位或松动。
    6 臭氧接触池大修后，应进行满水试验，并对地上部分进行外观检查，发生漏水、渗水，应立即修补。
4.6.3 以脱色、除嗅为目的的臭氧氧化工艺的运行应符合下列规定：
    1 臭氧氧化工艺出水色度不宜大于10度，出水嗅味应无不快感。
    2 臭氧氧化工艺后设有生物处理环节时，出水余臭氧浓度应控制在0.2mg/L以下。
    3 臭氧投量宜为(3～8)mg/L，接触时间宜为(5～10)min。
4.6.4 以消毒为目的的臭氧氧化工艺的运行应符合下列规定：
    1 臭氧消毒出水余臭氧宜控制在(0.1～0.5)mg/L。
    2 臭氧投量应根据用户要求、处理水量、水质等因素进行调整。
    3 臭氧消毒接触时间宜为(10～20)min。
    4 臭氧消毒出水在管网输配时应投加次氯酸钠。

条文说明

4.6.1 本条是对臭氧发生器及尾气破坏设备运行维护作出的规定，其中：
    1 臭氧发生系统中产生的高浓度臭氧可对人体的眼睛、呼吸系统和神经系统造成损害。同时，高压高纯度的氧气还具有爆炸的危险。正常工况下的开停机操作，应当由经过严格专业培训的人员按操作手册的要求进行，以防止出现误操作发生危险。故障状态和调试阶段的操作更需要专业的技术人员按规程进行操作，并做好人身防护。
    2 行业标准《水处理用臭氧发生器》CJ/T 322-2010中，对各类不同气源的供气压力、常温露点和氧气体积分数等指标作出了明确规定，并建议在臭氧发生器进气端配制精度不低于0.1μm的过滤装置，以便使臭氧发生器处于高效、安全、稳定的工作状态。行业标准《城镇供水厂运行、维护及安全技术规程》CJJ 58-2009中，对包括空压机、过滤器、干燥器、消声器和各仪表阀门在内的臭氧供气气源系统的维护周期与维护要求，作出了详细的规定。保障了气源系统的通畅与密封。
    3 本款对臭氧发生器开启前应检查的各项参数进行了规定。
    举例来说，若进气流量过高，则臭氧会被稀释，出气中的臭氧浓度不足，降低氧化效率；若进气流量过低，则臭氧易在发生器内积累，发生危险。在湿度比较大的环境条件下开机时，一般要求气源系统先吹扫几分钟，待气源达到露点要求时(一般要求在—60℃以下)才能进入臭氧发生器，若露点超过限定值，可能在臭氧发生器的反应腔中凝结出液滴，从而造成危险。
    7 本款对臭氧发生器运行过程中需定期检查并记录的各类阀门和仪表，进行了规定。检查时，应注意观察各种仪表显示是否正常、稳定。注意仪表指针的变化：在运行正常的情况下，仪表指针的位置应基本上稳定在某个位置上；如仪表指针有剧烈变化和跳动，应立即查明原因。
    8 由于臭氧系统的复杂性，很难保证所有的阀门接口在整个运行期间均不产生泄漏。当轻微的臭氧泄漏产生时，应开启操作间中的通风设备，可以有效降低室内臭氧浓度，减少对操作人员造成危害的风险。通风还可以降低室内空气温度，保证臭氧仪器设备的运行温度不致过高，使臭氧发生设备和电加热设备稳定高效的运行。
    9 尾气臭氧浓度和室内臭氧浓度限值分别依据行业标准《城镇供水厂运行、维护及安全技术规程》CJJ 58-2009制订。如果超标，可能对操作人员造成危害或引发安全事故。臭氧系统的臭氧一旦泄露到空气中，会对操作人员的生命健康造成很大危害。当空气中臭氧浓度达(0.01～0.02)mg/L时，即可嗅知；浓度达到1mg/L时，可引起呼吸加速、胸闷等症状；浓度在(2.5～5)mg/L时，可引起脉搏加速、疲倦、头痛，停留1h可发生肺气肿以致死亡。臭氧尾气安装在线浓度监测设备，并按照标准设置报警限值。定期对仪器设备进行校正。
    10 依据行业标准《城镇供水厂运行、维护及安全技术规程》CJJ 58-2009中的相关内容对尾气破坏装置的处理气量作出了规定。臭氧尾气破坏装置的处理气量与臭氧发生装置的处理气量一致，保证了整套系统的含臭氧气体均可以被尾气破坏装置处理，减小了臭氧泄漏事故发生的可能性。其中臭氧尾气破坏装置的处理气量，可以使用抽气风机配套的抽气量调节装置适时调控。
    12 臭氧发生器在工作时会产生大量的热。若冷却循环装置发生阻塞，则臭氧发生器的工作效率降低，同时产生出的臭氧也会迅速分解，甚至发生危险。
    14 北方地区冬季气温偏低，系统内残留水容易结冰，造成设备损坏；臭氧发生器长时间不使用时，设备易腐蚀，因此应及时排净残留水。
4.6.2 本条对臭氧接触池的运行和维护作出了相关规定，其中：
    3 清洗时，臭氧接触池应排空。排空之前须确保进气和尾气排放管路已切断。切断进气和尾气管路之前应先用压缩空气将曝气系统及池内剩余臭氧气体吹扫干净。
    5 为保证臭氧发生系统的安全持续运行，须对易腐蚀易松动的设备进行定期检查，并要关注相关设备的使用年限。
    6 满水试验时，渗水量应按设计水位下浸润的池壁和池底总面积计算，不得超过2L/(m²·d)。
4.6.3 臭氧对色度、嗅味以及含不饱和键的有毒有害有机物去除效果显著，出水色度一般小于10度，可有效去除嗅味，并具有降低生物毒性的效果。余臭氧浓度应该稳定在一个安全区间内，余臭氧浓度太高，会抑制后续工艺的生物活性；余臭氧浓度偏低，说明氧化不彻底，此时应该适当增加臭氧投加量。该条文数据依据《城镇污水再生利用技术指南(试行)》，结合国内污水处理厂实际运行数据以及试验研究确定。国内清河再生水处理厂、卢沟桥再生水处理厂臭氧工艺是以去除污水处理厂过滤出水的色度、嗅味为目标的。其臭氧投加量均为5mg/L，便可有效去除污水色度。清华大学课题组研究亦表明，当臭氧投加量大于等于5mg/L时，二级处理出水、砂滤出水和膜过滤出水的色度亦可被显著去除。
4.6.4 为保证消毒彻底，余臭氧不宜过低(过高不经济、不安全)。本条文依据《城镇污水再生利用技术指南(试行)》中相关规定，结合文献报道以及实际水处理厂运行经验制定。在实际工程中，臭氧接触时间会影响臭氧在水中的混合效果以及气流的传质效果，进而影响臭氧消毒效果。因此，虽然报道称停留时间对臭氧的灭活效果没有显著性影响，但大多数国内外臭氧反应装置的停留时间为(10～15)min，综合考虑反应器构型，臭氧投加成本等因素，同时参考国内清河再生水处理厂、卢沟桥再生水处理厂等的臭氧工艺(其水力停留时间为15min)的实际效果。臭氧易分解，消毒不具有持续性，再生水经过管网输配，极易引起微生物的复活和再生长，导致水质变差，所以应通过投加次氯酸钠等措施，保证管网末端余氯含量应符合国家有关标准要求。

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