Сегодняшняя тема — После расширения водоочистных сооружений старые и новые трубопроводные сети подобны старым и новым кровеносным сосудам в человеческом организме, совместно выполняя задачу транспортировки воды. Обеспечение сбалансированного эффекта дезинфекции диоксидом хлора в этой «смешанной системе» стало практической задачей для многих водоочистных сооружений.

I. Различия в характеристиках старых и новых трубопроводов. Старые трубопроводные сети в основном изготавливаются из чугуна, оцинкованной стали и т. д., и после многих лет эксплуатации на внутренней стенке легко образуется коррозионный слой или биопленка, подобно старой водопроводной трубе, покрытой накипью, постоянно потребляющей дезинфицирующее средство. Новые трубопроводные сети в основном изготавливаются из коррозионностойких материалов, таких как полиэтилен и нержавеющая сталь, имеют гладкие внутренние стенки и потребляют меньше дезинфицирующего средства.

Эти два типа трубопроводных сетей предъявляют совершенно разные требования к диоксиду хлора: старые трубопроводы подобны стареющему кишечнику, требуя более высокой дозировки для обеспечения остаточного содержания хлора в конце; новые трубопроводы подобны вновь сформированному кишечнику, и чрезмерное добавление может привести к образованию избыточного количества побочных продуктов.

II. Основные идеи стратегии дифференцированного дозирования

1. Зональное дозирование для точного контроля

Разделите зону водоснабжения на зону старых трубопроводов, зону новых трубопроводов и смешанную зону и установите оборудование для онлайн-мониторинга. В зоне старых трубопроводов дозировка будет соответствующим образом увеличена, в зоне новых трубопроводов будет использоваться базовая дозировка, а в смешанной зоне дозировка будет динамически корректироваться на основе фактических данных мониторинга.

2. Динамическая корректировка для оптимизированных временных периодов

В периоды пикового потребления воды скорость потока воды выше, а время контакта для дезинфекции короче, что требует умеренного увеличения дозировки; в периоды вне пиковой нагрузки, ночью, вода дольше остается в трубопроводе, что позволяет соответствующим образом снизить концентрацию дозировки во избежание накопления побочных продуктов.

3. Защита на конце трубопровода для обеспечения безопасности

Установите дополнительные точки дозирования в конце старого трубопровода и в «слепых зонах» трубопровода. В этих зонах поток воды медленный, а разложение дезинфицирующего средства интенсивное; небольшие хлорирующие устройства могут служить своего рода страховочной сеткой, обеспечивая качество воды на последнем участке.

III. Конкретный план реализации

Этап первый: Комплексная диагностика

Проведите мониторинг качества воды как на старом, так и на новом трубопроводе и постройте кривые разложения диоксида хлора. В существующих трубопроводных сетях обычно наблюдается снижение концентрации диоксида хлора на 40–60% в течение первых 5 километров, в то время как в новых трубопроводных сетях это снижение может составлять всего 20–30%. Эти данные служат основой для разработки стратегии.

Второй этап: Поэтапное дозирование

Рекомендуется контролировать концентрацию диоксида хлора в очищенной воде на уровне 0,6–0,8 мг/л, при этом верхний предел контролируется в существующих участках трубопроводной сети, а нижний — в новых. В ключевых узлах следует установить ретрансляционные станции для точной настройки дозировки на основе данных мониторинга в реальном времени.

Третий этап: Интеллектуальное управление

Создать систему, объединяющую гидравлическую модель трубопроводной сети и модель качества воды, для достижения прогнозируемого дозирования. Система может заранее корректировать стратегию дозирования на основе прогнозов потребления воды, структуры трубопроводной сети, изменений температуры воды и т. д., преобразуя пассивное реагирование в активное управление.

IV. Вопросы, требующие особого внимания

1. Контроль побочных продуктов

Диоксид хлора реагирует с органическими веществами, потенциально образуя побочные продукты, такие как хлорит. Особое внимание следует уделять контролю дозировки в новых участках трубопроводной сети, чтобы предотвратить чрезмерную дезинфекцию, приводящую к чрезмерному уровню побочных продуктов.

2. Управление коррозией. Существующая трубопроводная сеть подвержена коррозии. Изменения дозировки диоксида хлора могут усугубить или замедлить этот процесс. Регулярный мониторинг концентраций ионов железа, марганца и других металлов необходим для достижения баланса между дезинфекцией и контролем коррозии.

3. Готовность к чрезвычайным ситуациям. При обнаружении постоянно низкого уровня остаточного хлора в определенной зоне должен быть разработан план быстрого реагирования. Это включает в себя корректировку работы насосов для изменения пути потока воды и активацию резервных точек хлорирования.

V. Пример из практики: Искусство баланса на практике. После расширения водоочистная станция среднего размера внедрила модель «базовая дозировка + региональное дополнительное дозирование»: поддерживая базовую дозировку 0,7 мг/л для очищенной воды, одновременно добавив три дополнительные точки дозирования в существующей сети трубопроводов, увеличив концентрацию диоксида хлора в этой зоне до 0,9 мг/л. Через три месяца после ввода в эксплуатацию общий показатель соответствия требованиям по остаточному хлору увеличился с 87% до 98%, а общее количество побочных продуктов, таких как тригалометаны, уменьшилось на 15%.

Ключ к этой дифференцированной стратегии — баланс, а не усреднение. Речь идет не просто о равномерном распределении дезинфицирующего средства, а о его точном снабжении в соответствии с индивидуальными потребностями каждого трубопровода.

Расширение водоочистной станции — это не просто увеличение мощности очистки; Это модернизация всей системы водоснабжения. Сосуществование старых и новых трубопроводных сетей может длиться годами или даже десятилетиями. Разработка научно обоснованной стратегии дозирования диоксида хлора имеет решающее значение для обеспечения сбалансированного качества воды.

Каждый открытый кран должен подавать безопасную и надежную воду. За этим стоит гармоничная симфония безопасного водоснабжения, где старые и новые трубопроводные сети работают вместе. Именно это невидимое, тщательное регулирование защищает жизненно важный ресурс города.