自來(lái)水廠(chǎng)加氯后在線(xiàn)余氯儀和在線(xiàn)pH計偶爾出現突變的現象

來(lái)源：http://www.thesierramadre.com/ 作者：余氯檢測儀 時(shí)間：2018-07-25

　　前言

　　南洲水廠(chǎng)使用USF D3+在線(xiàn)余氯儀和ABB AX466 在線(xiàn)pH計，測量清水池進(jìn)水的余氯值和pH值。燒堿投加工程改造后，氯水和燒堿在清水池進(jìn)水管道中投加。在線(xiàn)余氯儀和在線(xiàn)pH計偶爾出現突變的現象，干擾運行人員對凈水原材料投加量的判斷，本文就該問(wèn)題作分析研究，淺談這一現象的原因。

　　突變現象

　　收集數據進(jìn)行對比分析

　　取數據較為穩定的數據進(jìn)行分析，儀器讀數穩定、偏差在可允許偏差范圍內。投燒堿和投氯控制，均采用手動(dòng)控制投加。

　　取2018年7月23日，在線(xiàn)pH曲線(xiàn)和余氯曲線(xiàn)，如下圖1、圖2所示：

　　圖1，在線(xiàn)pH曲線(xiàn)

　　圖2，在線(xiàn)余氯曲線(xiàn)

　　分析：由圖1、圖2可知，圖1中紅、綠色線(xiàn)的變化方向都與圖2中的紅、綠色線(xiàn)變化方向相反;

　　根據曲線(xiàn)分析，可知余氯值與pH值呈反比例變化。

　　原因分析

　　影響氯消毒效果的主要因素

　　接觸時(shí)間：

　　當水中的余氯量一定時(shí)，接觸時(shí)間長(cháng)，消毒效果好，但不能過(guò)長(cháng)，過(guò)長(cháng)會(huì )造成余氯的損失。生活飲用水衛生標準規定水與氯的接觸時(shí)應不少于30分鐘，采用氯胺消毒時(shí)，接觸時(shí)間不得少于2小時(shí);

　　投氯量：

　　同一原水和相同的接觸時(shí)間的條件下，投氯越大，消毒效果越好，但水中余氯不宜過(guò)大，余氯過(guò)大，不僅浪費氯水，并且還會(huì )產(chǎn)生氯嗅，使用戶(hù)反感，同時(shí)對某些工業(yè)產(chǎn)品的質(zhì)量有所影響;

　　水溫：

　　水溫對于游離余氯消毒效果無(wú)大影響，但對氯胺消毒來(lái)講，水溫高能加快殺菌速度;

　　渾濁度：

　　水的濁度低，消毒效果好。渾濁水中的雜質(zhì)要消耗一部分氯量，同時(shí)微生物又可以隱藏其間，因而降低了殺菌效果;

　　pH值：

　　消毒效果與水的pH值成反比pH值高，消毒效果差;

　　氨氮物質(zhì)：

　　水中的氨及氮的化合物對消毒效果影響較大，水中的亞硝酸鹽要消耗一定的氯量，游離氨與氯作用形成化合性余氯，降低和延緩了殺菌功能和速度;

　　分析

　　分析6點(diǎn)影響氯消毒效果的原因，“消毒效果與水的pH值成反比pH值高，消毒效果差”是引起儀表讀數突變的主要原因，下面作實(shí)驗室沉降實(shí)驗模擬生產(chǎn)流程，在不同順序的投加方式所得出的數據;

　　實(shí)驗室沉降實(shí)驗

　　沉降實(shí)驗數據：

　　實(shí)驗步驟：

　　藥劑配制，

　　稱(chēng)15gNaOH固體融解于純水中，定容至1000ml;濃度為15mg/L;

　　吸取濃度為11.34%的氯水1ml，稀釋?zhuān)⒍ㄈ葜?00ml,濃度為1.12mg/L;

　　首先測量水樣中的余氯和pH值，并記錄;

　　水樣：pH值為7.30;

　　余氯值為0.15mg/L;

　　水溫為19.5℃

　　取1L水樣，向水樣中投加2.8mg/L氯水, 轉速為90轉/分鐘，攪拌70分鐘后;投加NaOH溶液15mg/L,轉速為90轉/分鐘，攪拌10分鐘后，測量水樣余氯和pH值，并觀(guān)察水樣變化;

　　二、數據分析：消毒效果與水的pH值成反比pH值高，消毒效果差的理論成立;

　　化學(xué)反應

　　氯氣加入水中后，產(chǎn)生一系列化學(xué)變化：

　　(一氯胺)

　　(二氯胺)

　　(三氯胺)

　　存在形態(tài)

　　次氯酸HOCl，一氯胺NH2Cl、二氯胺NHCl2和三氯胺NCl3都存在，它們在平衡狀態(tài)下的含量比例決定于氯、氨的相對濃度、pH值和溫度。一般講，當pH值大于9時(shí)，一氯胺占優(yōu)勢;當pH值為7.0時(shí)，一氯胺和二氯胺同時(shí)存在，近似等量，當pH值小于6.5時(shí)，主要是二氯胺;而三氯胺只有在pH值低于4.5時(shí)才存在;

　　結合實(shí)際分析

　　結合南洲水廠(chǎng)的清水池進(jìn)水pH通?？刂圃?.8左右，根據上述反應式，水中一氯胺和二氯胺同時(shí)存在。當燒堿投加到水中之后，pH升高，一氯胺占優(yōu)勢。當燒堿投加量突然變化時(shí)，由于反應式瞬間的不平衡，使氯氣加速生成一氯胺和二氯胺，水中的余氯值就會(huì )降低。當反應式兩邊的物質(zhì)達到平衡之后，余氯值才會(huì )穩定;

　　便攜儀器讀數與在線(xiàn)儀器讀數比對

　　在線(xiàn)余氯值發(fā)生變化時(shí)，同時(shí)采用便攜式余氯儀檢測水樣余氯值(取10組數據對比)，兩者讀數相近，USF D3+余氯儀測量的余氯值為水中的總氯值;在線(xiàn)pH值發(fā)生變化時(shí)，同時(shí)采用便攜式pH計檢測水樣pH值，兩者讀數相近。

　　結論

　　在燒堿投加量變化的瞬間，余氯值亦發(fā)生變化，且成反比例變化。若此時(shí)使用自動(dòng)控制方式投加氨氯，氯機會(huì )根據余氯儀顯示的數值進(jìn)行自動(dòng)調節投氯量。氯氣的增加會(huì )使反應式再次變化，當反應達到穩定之后，余氯儀讀數和pH計讀數恢復穩定。

　　研究意義

　　解釋了水處理過(guò)程中，儀表讀數不穩定的現象

　　在線(xiàn)儀表讀數穩定真實(shí)，實(shí)時(shí)地反應了水質(zhì)變化的情況。為生產(chǎn)作出正確的引導作用，能加強水質(zhì)管理的手段。大量使用在線(xiàn)儀表必成為日后水廠(chǎng)發(fā)展的方向;

　　投加點(diǎn)設置

　　投氯點(diǎn)和投燒堿點(diǎn)要保持一定距離，建議在工藝流程中先投加燒堿，待其與水中物質(zhì)充分反應后，再投加液氯;

　　投加時(shí)需主要的問(wèn)題

　　在同一點(diǎn)投加燒堿和氯水時(shí)，應均勻投加，避免因一方的突變造成化學(xué)方程式的不穩定，發(fā)生中和反應生成水和鹽類(lèi)，造成凈水原材料的浪費;

　　合理控制投加量

　　在控制投加量的過(guò)程中，結合在線(xiàn)余氯儀與在線(xiàn)pH計的使用，能使投加量更合理，達到節能降耗的目的。

　　參考書(shū)及文獻

　　嚴煦世主編，《給水工程》(第四版)，中國建筑工業(yè)出版社

　　聶梅生總主編，《水工業(yè)工程設計手冊 水資源及給水處理》，中國建筑工業(yè)出版社

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