二氧化氯消毒工藝在中小水廠中的應(yīng)用

來源：http://m.ssygc.com/ 作者：余氯檢測儀 時間：2018-07-27

　　[關(guān)鍵詞]二氧化氯;二氧化氯檢測儀；消毒;中水;再生水

　　城市中水廠是現(xiàn)代化城市的重要基礎(chǔ)設(shè)施之一，也是城市公用事業(yè)的重要組成部分。為了確保再生水的衛(wèi)生安全，必須進(jìn)行殺菌消毒，以滿足再生水標(biāo)準(zhǔn)的要求。而二氧化氯消毒是目前最新的化學(xué)消毒方法，因其有著獨(dú)特的優(yōu)勢，也越來越成為水處理領(lǐng)域中的首選。

　　1 中水廠消毒的工藝原理和配套設(shè)備

　　徐州經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)中水廠目前具備4.0萬m3/d的供水能力。水源為荊馬河污水處理廠出水，處理后的中水通過管道加壓輸送至用戶，主要用途為工業(yè)循環(huán)冷卻水的補(bǔ)充用水。廠內(nèi)采用渦旋澄清池+纖維束濾池+二氧化氯消毒的工藝進(jìn)行處理，前后加氯點分別在渦旋澄清池前和濾池之后(詳見圖1)。

　　該二氧化氯消毒工藝使用的原料鹽酸和氯酸鈉溶液按一定的比例經(jīng)過供料系統(tǒng)投加到二氧化氯發(fā)生器中，在一定的溫度下反應(yīng)生成二氧化氯和氯氣的混合氣體，在控制系統(tǒng)中根據(jù)不同水質(zhì)和水量調(diào)整產(chǎn)氣量，經(jīng)動力回用水管、水射器等負(fù)壓投加到各加氯部位(見圖2)，通過二氧化氯和氯氣的協(xié)同消毒、氧化等作用達(dá)到消毒的目的。

　　二氧化氯消毒工藝核心設(shè)備為二氧化氯發(fā)生器，其反應(yīng)室內(nèi)化學(xué)反應(yīng)機(jī)理為NaCLO3+2HCL=CLO2↑+1/2CL2↑+NaCL+H2O;配套設(shè)備有鹽酸罐、化料器、氯酸鈉罐和為滿足安全運(yùn)行需要而在一些部位使用的單向閥、安全閥和泄露報警裝置等。

　　2 二氧化氯消毒工藝的投加量、消毒效果和運(yùn)行成本

　　2.1 二氧化氯消毒氣體的投加量控制

　　按照GB/T19923-2005標(biāo)準(zhǔn)、水利部SL368-2006行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和供水合同要求，管網(wǎng)末端水的游離余氯需保證≥0.05mg/L。根據(jù)該廠多次檢測管網(wǎng)水游離余氯的實際值和對應(yīng)的出水游離余氯值(見表1)，并參考一些資料[1]，總結(jié)得出在目前送水距離(DN800球墨鑄鐵管道約5km)的情況下出廠水保持在0.08mg/L以上時，管網(wǎng)末端游離余氯指標(biāo)能夠穩(wěn)定地達(dá)到要求。

　　二氧化氯發(fā)生器是通過設(shè)置其產(chǎn)氣量來調(diào)整投加量，進(jìn)而改變消毒效果，而對于該中水廠目前正常的水質(zhì)(介于污水處理廠一級A和一級B標(biāo)準(zhǔn)之間的出水)和溫度情況，根據(jù)其兩年多的二氧化氯發(fā)生器產(chǎn)氣量數(shù)據(jù)(見表1)，每噸中水的混合氣體平均投加量在2.1-2.5g之間，即設(shè)置的二氧化氯發(fā)生器產(chǎn)氣量正常要保證在2.1-2.5kg/kt之間，并隨著水質(zhì)水量的變化和根據(jù)出水檢測出的游離余氯而具體調(diào)整，才能達(dá)到上述標(biāo)準(zhǔn)和供水合同的要求(尤其在水量較小時，產(chǎn)氣量則需設(shè)置在3kg/kt、甚至4kg/kt以上，才能保證出水和管網(wǎng)末端水的游離余氯達(dá)到要求)。

　　2.2 二氧化氯消毒的效果和影響因素

　　中水廠在穩(wěn)定運(yùn)行后，經(jīng)過多次檢測糞大腸菌和水中的游離余氯，總結(jié)得出中水游離余氯在≥0.05mg/L時，糞大腸桿菌均為未檢出或接近于0。

　　另外，根據(jù)中水廠兩年多的運(yùn)行數(shù)據(jù)和參考一些資料[2]，可以看出影響二氧化氯消毒效果的因素很多，主要有：

　　(1)加氯量：相同水質(zhì)的加氯量(投加的消毒氣體量)增加時，余氯量也會增加，但如過量加氯，不僅增加成本，而且會加重水中氯的氣味，反而影響水的使用。相反，如果加氯量少則達(dá)不到水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，影響水的安全使用。

　　(2)水中的有機(jī)物和還原性物質(zhì)的含量：水中的一些有機(jī)物和還原性物質(zhì)(如氨氮等)多，消耗消毒氣體的量就越大，在相同加氯量時出水中的游離余氯含量就越低，因而為達(dá)到相同的消毒效果時所需的加氯量也將增加。

　　(3)pH：pH決定了氯系消毒劑的存在形態(tài)。低pH時，HOCI或NHCI的量較大，殺菌能力強(qiáng)。

　　(4)其它因素：接觸時間短、溫度較低、微生物的耐受特性強(qiáng)和數(shù)量過多、水中雜質(zhì)和懸浮物等掩蔽菌體的物質(zhì)含量高(如濁度較高的情況)、消毒劑與微生物的混合接觸狀況不佳，在相同消毒氣體投加量的情況下，都會降低消毒的效果。

　　2.3 中水廠二氧化氯消毒工藝的藥耗成本

　　根據(jù)2012年1月-2013年12月的二氧化氯消毒藥耗情況統(tǒng)計表(詳見表2和表3)，在目前正常水質(zhì)和較大水量情況下，年均噸水消毒藥劑平均費(fèi)用在0.0125-0.0138元之間(鹽酸按770元/m3、氯酸鈉按5300元/t計算)。

　　3 二氧化氯消毒系統(tǒng)在使用中需要注意的事項

　　3.1 原料的采購、保存和使用

　　二氧化氯發(fā)生器對運(yùn)行所用原料鹽酸、氯酸鈉的質(zhì)量要求較高，采購的原料應(yīng)符合相應(yīng)國家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，否則會對設(shè)備造成損壞，從而無法保證消毒系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行;同時，也要保證反應(yīng)系統(tǒng)的安全防爆裝置、消毒氣體泄漏的報警裝置、原料液輸送的連動裝置穩(wěn)定可靠。另外，鹽酸屬于易制毒化學(xué)品，在購買、保存、使用都有嚴(yán)格地政府條例規(guī)定。

　　3.2 二氧化氯消毒系統(tǒng)所需動力回用水水壓較高

　　中水廠二氧化氯消毒系統(tǒng)采用水射器負(fù)壓原理即時加氯消毒，對回用水的要求是壓差0.2～0.4MPa，加上構(gòu)筑物渦旋澄清池對于前加氯點5米高程的考慮，回用水壓應(yīng)在保持0.25 MPa以上，即中水廠水壓也應(yīng)至少保持在0.25MPa以上。但對于目前用戶來講，水壓達(dá)到0.20MPa以上就完全可以達(dá)到要求，因此該加氯系統(tǒng)所需供水水壓較正常用戶要求要高。

　　4 結(jié)論

　　(1)在兩年多的時間里，二氧化氯消毒系統(tǒng)在該中水廠運(yùn)行比較穩(wěn)定，設(shè)備簡單安全，特殊的余氯效應(yīng)使中水消毒具有持續(xù)性，在送水距離為5km(DN800球墨鑄鐵管道)的情況下，出廠水游離余氯保持在0.08mg/L以上時，管網(wǎng)末端水的游離余氯能夠穩(wěn)定達(dá)到≥0.05mg/L的要求，完全滿足了中水用戶在工業(yè)循環(huán)冷卻水方面關(guān)于消毒效果的要求。

　　(2)綜合考慮影響二氧化氯消毒效果的多個因素，并根據(jù)兩年多的運(yùn)行數(shù)據(jù)，對介于污水處理廠一級A和一級B標(biāo)準(zhǔn)之間的出水水質(zhì)、在徐州地區(qū)正常污水水溫和設(shè)計正常水量的情況下，實際每噸中水的混合氣體平均投加量在2.1-2.5g時，完全能夠滿足消毒效果的要求，年均噸水消毒藥劑平均費(fèi)用在0.0125-0.0138元之間，因此也說明了在中水回用項目中采用該二氧化氯消毒工藝是較為適合的。

　　參考文獻(xiàn)

　　[1] 鄺金勇，鄧俊賢，羅曉敏，李利杰.長距離給水管網(wǎng)氯胺消毒的控制研究[J].供水技術(shù).2013，7(4)：8-10.

　　[2] 王權(quán)，鄭傳林，邵紅.給水處理中加氯量的影響因素.山東建筑工程學(xué)院學(xué)報.2000，15(1)：34-36.

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