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曝气
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管道系统中的氯消毒
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[[Image:aeration cone.jpg|thumb|right|200px|多椎体曝气器图片：Infilco Degremont, Inc.
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[[Image:chlorination in piped.jpg|thumb|right|200px|碗状悬浮氯化器可置于贮水池或水窖中。图片来源：世界卫生组织（WHO）.]]
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一种悬浮式氯化器.]]
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曝气是一个水和空气充分接触的过程。这过程通常也叫做充氧处理。曝气过程在自然环境中很常见，比如湍流起伏就是水流天然曝气的过程。在工业过程中，水流通常是逆流与空气或强迫气流相向接触。一些集中水处理系统也会用到曝气处理池。水和空气的接触时间以及水中的空气含量必须足够，才能确保去除不需要的气体。
 
  
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曝气用于水处理， 可用于以下过程：
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氯化消毒是一种化学净水方式。氯能杀灭水中病原体，并提供屏障以防止水体再次污染。氯化消毒通常是饮用水处理程序的最后一步。
  
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* 减少二氧化碳（脱二氧化碳）
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最常用的低成本净水技术有批量氯化和流动氯化。'''批量氯化'''是指关闭水窖的出水和入水口以后，将浓缩的氯溶液添加到水体中。搅拌水体，并让氯剂留在水中至少30分钟，以发生化学反应。随后
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* 氧化井水里常见的的铁和锰（氧化塔）
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打开出水口放水。水窖放空后关闭出水口，并注入下一批需要消毒的水。
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* 减少氨和硫化氢（吹脱）
 
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* 细菌防治
 
  
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在发展中国家，常用的曝气方法就是把水喷洒在盘子上或者将空气喷入水中。
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'''流动氯化器'''（也称为滴注式或定泵头氯化器）一般用于净水窖入水口处，向流动淡水水体持续注入少量稀释的氯溶液。通常来说，水窖上方会有一个小水槽用于盛放氯剂，在入水口附近将溶液注入水中，持续的水流保证氯剂与水能够充分混合。诸如'''碗状悬浮氯化器'''的特殊装置能够精确控制注入剂量。有时也采用电控水泵控制剂量。市面上也有能将普通食盐溶液转化为活性氯的电子设备，使能随时随地制取氯剂。此外还有一些小型测试套件，能够按水量和水质监测及调整氯剂剂量。储存和准备制取氯剂的化合物都必须格外小心。
  
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在一些常见曝气设备中，最常使用到的是一些特殊喷头，能喷出细小的水流，喷到金属板上，形成水沫，从而将水暴露在空气中。瀑布式曝气器将水流分成向下流细小湍流。盘式曝气器由五个带排孔的盘子组成，从上到下尺寸依次增加，水流可以从上一个盘子依次跌落至下一个盘子，过程中水与空气接触。空气扩散曝气器就是贮水池，空气从池底的扩散管道不断向上冒泡。以上各种方法中，最后的一种方法是最有效的。空气量需要得到控制。贮水池一般有4米深，水通常要在贮水池停留15分钟。在所有曝气方法中，盘式方法因为成本低、操作简单以及相对高效，常被使用。<ref> [http://www.washdoc.info/docsearch/title/122148 Water manual for refugee situations.] UNHCR, 1992. </ref>
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'''产量'''：一般而言，每千克70%的氯剂溶液可净化处理350-1400立方米的水。
  
 
===适宜条件===
 
===适宜条件===
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温度对空气吹脱过程的影响很大。所以，外部温度低的时，不宜进行曝气过程。理论上来说，在68°F 的时候，使用曝气可以令水中的二氧化碳含量能够降至0.5 ppm来达到平衡状态。从经济学角度来看，这个并不一正实用，而通常二氧化碳含量降至10 ppm才是符合条件的。
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'''应用范围'''：适用于所有需要进行饮用水消毒且能够获得氯剂的情况。
  
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===建造、操作和维护===
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===建造、营运和维护===
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水曝气通常有两种方法。工业用最常见的就是瀑布式曝气器。水雾喷嘴可以将水流分成小滴或薄膜来增大与逆流空气接触。
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必须检查待处理水体的流量，并在有需要的情况下进行调整，同时必须每周1-2次以刚准备好的溶液补充氯剂池。操作人员必须小心避免直接接触氯化物固体或溶液，并在制备氯化物溶液时使用防护手套和器具。防护手套及器具需要定期更换。在某些情况下，用于净水的氯剂量会与水中的氯残留一同被记录在册。氯化器必须定期调整并清理其中残留的氯盐。如水管被氯剂腐蚀，则必须立即更换。
  
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曝气过程中的空气扩散方法是将空气疏散到一个接受容器，容器里有逆向水流，以此来制造许多非常小的气泡。这样可以保证空气和水能够充分接触，把水中不想要的气体冲洗掉。
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如果使用钢制氯剂池，内部必须覆盖防护涂层，并每年检修腐蚀情况，对覆盖氯剂池的顶棚也要进行维护。供水委员会通常指派经过专业训练的看护人来负责维护工作。氯化物必须从经销商或卫生部门处取得，同时，必须保证有充足的氯化物仓储量。外部机构，如政府卫生或水资源部门，会提供看护人培训并实施监测。
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'''潜在问题'''<br>
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— 氯化消毒对碱性水（PH值高于8.0）效果不佳；<br>
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— 当水体中微生物或悬浮固体过多时，需要进行预处理；
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— 氯化物的获取渠道及成本可能存在诸多局限；<br>
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— 氯化消毒影响饮用水口感，因此人们在不知情的情况下可能会拒绝购买、饮用。
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— 另一方面，部分饮用水可能在未经足够氯剂彻底消毒的情况下带有氯剂气味，使人误以为水已经完全消毒，可以放心饮用。
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尽管存在上述局限，对饮用水进行氯化消毒仍是目前最经济有效的净水技术之一，应予以支持推广。
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===成本
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'''初始成本'''购置氯化器和水管最低只需15美元，但还需考虑贮水池、浓缩氯溶液以及搭建防护棚的额外成本。
  
 
===实地经验===
 
===实地经验===
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以下项目通过管道输送进行氯化流程。
 
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===操作指南、视频和链接===
 
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* [http://www.mrwa.com/OP-Aeration.pdf Aeration.] 明尼苏达州农村水利协会。
 
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商业曝气器：[http://www.environmental-expert.com/water-wastewater/water-aeration/products/location-africa Water aeration equipment]. EnvironmentalExpert.com
 
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经济合作与发展组织(OECD)环境行动计划(EAP)工作组秘书处, 2005.
 
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参考文献===
 
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===鸣谢===
 
===鸣谢===
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* [http://www.gewater.com/handbook/ext_treatment/ch_4_aeration.jsp Chapter four: Aeration.] GE Power and Water.
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* 布莱克（Brikke）、弗朗索瓦（François）、布雷德罗（Bredero）、马腾（Maarten）[http://www.washdoc.info/docsearch/title/117705 Linking technology choice with operation and maintenance in the context of community water supply and sanitation: A reference document for planners and project staff] 或([http://www.who.int/water_sanitation_health/hygiene/om/wsh9241562153/en/ alternative link]). 世界卫生组织以及国际红十
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* [http://helid.digicollection.org/es/d/Junr01/10.3.html Water Manual for Refugee Situations] 或 ([http://www.washdoc.info/docsearch/title/122148 alternative link]). UNHCR; 1992; 160 页.
 

Revision as of 04:14, 22 October 2017

管道系统中的氯消毒

Chlor pipe icon.png
碗状悬浮氯化器可置于贮水池或水窖中。图片来源：世界卫生组织（WHO）.

一种悬浮式氯化器.]]

氯化消毒是一种化学净水方式。氯能杀灭水中病原体，并提供屏障以防止水体再次污染。氯化消毒通常是饮用水处理程序的最后一步。

最常用的低成本净水技术有批量氯化和流动氯化。批量氯化是指关闭水窖的出水和入水口以后，将浓缩的氯溶液添加到水体中。搅拌水体，并让氯剂留在水中至少30分钟，以发生化学反应。随后 打开出水口放水。水窖放空后关闭出水口，并注入下一批需要消毒的水。

流动氯化器（也称为滴注式或定泵头氯化器）一般用于净水窖入水口处，向流动淡水水体持续注入少量稀释的氯溶液。通常来说，水窖上方会有一个小水槽用于盛放氯剂，在入水口附近将溶液注入水中，持续的水流保证氯剂与水能够充分混合。诸如碗状悬浮氯化器的特殊装置能够精确控制注入剂量。有时也采用电控水泵控制剂量。市面上也有能将普通食盐溶液转化为活性氯的电子设备，使能随时随地制取氯剂。此外还有一些小型测试套件，能够按水量和水质监测及调整氯剂剂量。储存和准备制取氯剂的化合物都必须格外小心。

产量：一般而言，每千克70%的氯剂溶液可净化处理350-1400立方米的水。

适宜条件

应用范围：适用于所有需要进行饮用水消毒且能够获得氯剂的情况。

建造、营运和维护

必须检查待处理水体的流量，并在有需要的情况下进行调整，同时必须每周1-2次以刚准备好的溶液补充氯剂池。操作人员必须小心避免直接接触氯化物固体或溶液，并在制备氯化物溶液时使用防护手套和器具。防护手套及器具需要定期更换。在某些情况下，用于净水的氯剂量会与水中的氯残留一同被记录在册。氯化器必须定期调整并清理其中残留的氯盐。如水管被氯剂腐蚀，则必须立即更换。

如果使用钢制氯剂池，内部必须覆盖防护涂层，并每年检修腐蚀情况，对覆盖氯剂池的顶棚也要进行维护。供水委员会通常指派经过专业训练的看护人来负责维护工作。氯化物必须从经销商或卫生部门处取得，同时，必须保证有充足的氯化物仓储量。外部机构，如政府卫生或水资源部门，会提供看护人培训并实施监测。

潜在问题
— 氯化消毒对碱性水（PH值高于8.0）效果不佳；
— 当水体中微生物或悬浮固体过多时，需要进行预处理； — 氯化物的获取渠道及成本可能存在诸多局限；
— 氯化消毒影响饮用水口感，因此人们在不知情的情况下可能会拒绝购买、饮用。 — 另一方面，部分饮用水可能在未经足够氯剂彻底消毒的情况下带有氯剂气味，使人误以为水已经完全消毒，可以放心饮用。

尽管存在上述局限，对饮用水进行氯化消毒仍是目前最经济有效的净水技术之一，应予以支持推广。

===成本 初始成本购置氯化器和水管最低只需15美元，但还需考虑贮水池、浓缩氯溶液以及搭建防护棚的额外成本。

实地经验

以下项目通过管道输送进行氯化流程。

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RSR Project 786
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