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饮用水氯化
私人井主和小型系统操作员指南


氯化,消毒
商业系统
DIY-细菌筛选测试

 

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用于饮用和烹饪的水应不含致病的(引起疾病)引起诸如伤寒,痢疾,霍乱和胃肠炎等疾病的微生物。

一个人是否从水中感染这些疾病取决于病原体的类型,水中生物的数量(密度),生物的强度(毒力),摄入的水量以及个体的易感性。净化含有病原微生物的饮用水需要进行专门的处理,即消毒。

尽管有几种方法可以消除水中的致病微生物,但氯化法是最常用的方法。 氯化作用可有效抵抗许多病原细菌,但在正常剂量下不会杀死所有病毒,囊肿或蠕虫。与过滤结合使用时,氯化是消毒饮用水的绝佳方法。


本简介讨论了消毒系统的要求,如何测试饮用水的生物质量,如何计算特定情况下所需的氯​​量,加氯设备,消毒副产品以及其他消毒方法。   A 新的病原体筛选测试现已推出.


消毒要求

消毒可将水中的病原微生物降低到公共卫生标准指定的安全水平。这样可以防止传播疾病

有效的消毒系统可以杀死或中和水中的所有病原体。它是自动的,简单的维护,安全且便宜。理想的系统可以处理所有水并提供残留(长期)消毒。化学品应易于储存,并且不要使水难吃。  州和联邦政府要求上市供水必须具有生物安全性。

美国环境保护署(EPA)最近提出了扩大的法规,以增强公共供水系统提供的保护。将指示供水经营者进行消毒,必要时过滤水以防止产生污染。Giardia lamblia, 大肠菌,病毒,异养细菌,浊度和军团菌。

私人系统虽然不受联邦政府监管,但也容易受到污水,井建设不当和劣质水源造成的生物污染。由于美国有超过3000万人依靠私人井来喝水,因此,维持生物安全的水是一个主要问题。


测试水的生物质量

饮用水的生物质量由以下测试确定:大肠菌群细菌。这些生物存在于温血动物的肠道和土壤中。他们在水中的存在表示病原体污染,但不认为它们是病原体。饮用水中大肠菌的标准是"每100毫升样品中少于1个大肠菌落" (< 1/100毫升)。

要求公共供水系统定期检测大肠菌。私有系统测试由所有者完成'自行决定。应测试私人系统的饮用水的生物质量at least once each year, 通常在春天。还建议在维修或改进井后进行测试。

水样中存在大肠菌群并不一定意味着喝水有害。该测试是一种筛选技术,阳性结果(每100毫升水样本中有超过1个菌落)意味着应重新测试水。重新测试的样品应分析粪便大肠菌。但是,高阳性测试结果表明存在大量污染,需要立即采取措施。在确定污染源并净化水之前,不应消耗此类水。

A  测试实验室提供具体的采样说明和容器。采样协议包括以下内容:

run cold water for a few minutes (15 minutes) to clear the lines;

使用无菌样品容器,仅处理容器和盖子的外部;和

收集样品后,如果送到实验室的时间超过1小时(从不超过30小时),请立即盖好瓶盖并放入冷藏的容器中。由于时间限制,许多实验室在星期五不接受样品。


氯处理

氯容易与溶解在水,微生物,小动物,植物材料,味道,气味和颜色中的化学物质结合。这些组成部分"用完" 氯和构成氯需求量治疗系统。重要的是要向水中添加足够的氯以满足氯的需求并提供残留的消毒作用。

不与水中其他成分结合的氯是自由(残留)氯,以及断点这是游离氯可用于连续消毒的时间点。理想的系统可提供浓度为0.3-0.5 mg / l的游离氯。简单的测试套件,最常用的是DPD比色测试套件(之所以称为DPD比色测试套件,是因为二乙基亚苯基二胺会产生显色反应),可用于测试专用系统中的断点和氯残留。该套件必须测试游离氯,而不是总氯。  我们还建议监视ORP(氧化还原电位)的水。  Paper-使用ORP监控进行消毒  加州大学YSI。


与微生物的接触时间

联系(保留)时间氯化过程中的(表1)是从引入消毒剂到用水之间的这段时间。氯与微生物之间的长时间相互作用导致有效的消毒过程。接触时间随氯浓度,存在的病原体类型,pH和水温而变化。计算步骤如下。

在低水温或高pH(碱性)条件下,接触时间必须增加。氯气和水必须完全混合,通常需要一个储液罐以达到适当的接触时间。在私人井系统中,最小尺寸的储罐是通过将泵的容量乘以10来确定的。例如,每分钟5加仑(GPM)的泵需要50加仑的储罐。不建议为此目的使用压力罐,因为压力罐通常具有组合的入口/出口,并且所有水都不会流过压力罐。

储水箱的另一种选择是使用较长的盘管,以增加水和氯之间的接触。管道内结垢和沉积物堆积使该方法不如储水罐。
 


 

表1.计算联系时间

minutes required = K / chlorine residual (mg/l)
 

K值确定氯接触时间


最高

 

最低水温(华氏度)

 

pH值

> 50

45

< 40


6.5

4

5

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发布日期:2021年06月20日
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要计算接触时间,应使用预期的最高pH和最低水温。例如,如果预期的最高pH是7.5,而最低水温是42°F,"K" 配方中使用的值(来自下表)为15。因此,残留的0.5 mg / l的氯需要30分钟的接触时间。残留量为0.3 mg / l,需要50分钟的接触时间以进行充分的消毒。

 

氯化水平

如果系统在正常剂量的氯气下没有足够的接触时间,超氯化其次是脱氯(除氯)可能是必要的。

超氯化可提供3.0-5.0 mg / l的氯残留量,是建议的最低断点氯浓度的10倍。超氯化的保留时间约为5分钟。活性炭过滤去除了高氯残留物。

冲击氯化建议在每口井是新的,维修过的或发现有污染的井时使用。这种处理将高浓度的氯引入水中。与超氯化不同,休克氯化是一种"仅一次" 发生,并且当水流过系统时氯被耗尽;不需要活性炭处理。如果休克氯化后细菌学问题仍然存在,则应对系统进行评估。  有关电击消毒的更多信息,请参见:冲击井消毒网站。 

 



氯化指南

氯溶液在站立或暴露于空气或阳光下会失去强度。经常制作新溶液以保持必要的残留量。

接触10分钟后,将游离氯残留量保持在0.3-0.5 mg / l。经常测量残留物。

一旦增加氯的用量以满足更大的需求,就不要减少它。

找到并消除污染源,以避免连续氯化。如果有不需要消毒的水源,请使用它。

保留有关氯化系统的相关信息的记录,我们建议您监视水的ORP。


消毒用氯的种类

公共供水系统以气态形式使用氯气,这对于家庭使用来说太危险而且昂贵。专用系统使用液氯(次氯酸钠)或干氯(次氯酸钙)。为了避免在设备上沉积硬度,制造商建议在配制氯溶液时使用软水,蒸馏水或软化水。

 

液氯
    •  
    • 家用漂白剂最常见的形式
    • 可用氯范围: 
 
    • 5.25%(家用洗衣粉) 
 
  • 18%(商业洗衣漂白剂)
  • 比干氯溶液稍稳定
  • 防止阳光,空气和热量
干氯
  •  
  • 粉末溶于水
  • 可用氯:4%
  • 产生沉重的沉淀物,堵塞设备;需要过滤
  • 干燥粉末,适当存放后稳定
  • 易燃材料附近的干粉火灾危险
  • 溶液保持力量1周
  • 防止日晒和高温

 

连续氯化设备

私人供水的连续氯化可以通过各种方法进行。仅当泵送水时,注射装置才应运行;如果加氯器发生故障或氯气供应不足,则应关闭水泵。下面是常见氯化装置的简要说明。
 

氯泵 (见图1):

  • 常用的容积式或化学进料装置,
  • 在水中添加少量的氯,
  • 剂量固定或随水流量变化
  • 推荐用于低且波动的水压,
  • 氯被吸入设备,然后泵送到输水管线

 

chlorination diagrams

图1.泵式(正排量)加氯机

图2.喷射器(抽吸器)加氯器
 



吸气装置:

  • 从氯气供应到水泵吸入侧的管线,
  • 氯被吸入井泵中的水中,
  • 该系统无法确保剂量均匀性,
  • 一些抽吸装置将氯直接注入井水中,从而增加了微生物与消毒剂之间的接触时间。然后将水/氯混合物吸入井泵


吸气器 (见图2):

  • 简单,廉价的机制,
  • requires no electricity,
  • 水通过管子产生的真空将氯吸入罐中,在其中与未处理的水混合,
  • 处理过的溶液送入水系统,
  • 氯剂量不一致


固体进料单元:

  • 废物处理和游泳池消毒,
  • requires no electricity,
  • controlled by a flow meter,
  • 设备会缓慢溶解氯片,以提供持续的氯溶液供应


批量消毒:

  • 用于波动氯的需求,
  • 三个战车,每个战车可容纳2至3天' 供水,交替填充,处理和使用


消毒副产物

三卤甲烷(THMS) 是主要在地表水中形成的化学物质自然产生的有机物质(植物物质降解产生的腐殖酸和富里酸)与游离氯结合。饮用水中存在的一些THM是氯仿,溴仿和溴代二氯甲烷。由于地下水很少含有高含量的腐殖酸和富里酸,因此氯化私人井中的这些化学物质含量低得多。

THM与某些癌症的增加有关,但人类从饮用水中接触THM的潜力随季节,接触时间,水温,pH,水化学和消毒方法而变化。尽管在氯化饮用水中摄入THM存在风险,但未消毒水对健康的危害更大。饮用水中总THM的主要标准(最大污染物水平)为0.10 mg / l,并 且 活性炭过滤去除水中的THM.   我们的综合水质测试套件城市水 要么井水.

Important tools, 氯监测ORP监控.
 

其他外部链接
社区环境危害报告

水上训练课程
饮用水处理
水和废水设计
钻孔安全 和 地下水基础 
水井设计

 

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