二氧化氯消毒工藝在中小水廠(chǎng)中的應用

來(lái)源：http://www.thesierramadre.com/ 作者：余氯檢測儀 時(shí)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(chǎng)是現代化城市的重要基礎設施之一，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生安全，必須進(jìn)行殺菌消毒，以滿(mǎn)足再生水標準的要求。而二氧化氯消毒是目前最新的化學(xué)消毒方法，因其有著(zhù)獨特的優(yōu)勢，也越來(lái)越成為水處理領(lǐng)域中的首選。

　　1 中水廠(chǎng)消毒的工藝原理和配套設備

　　徐州經(jīng)濟開(kāi)發(fā)區中水廠(chǎng)目前具備4.0萬(wàn)m3/d的供水能力。水源為荊馬河污水處理廠(chǎng)出水，處理后的中水通過(guò)管道加壓輸送至用戶(hù)，主要用途為工業(yè)循環(huán)冷卻水的補充用水。廠(chǎng)內采用渦旋澄清池+纖維束濾池+二氧化氯消毒的工藝進(jìn)行處理，前后加氯點(diǎn)分別在渦旋澄清池前和濾池之后(詳見(jiàn)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(guò)供料系統投加到二氧化氯發(fā)生器中，在一定的溫度下反應生成二氧化氯和氯氣的混合氣體，在控制系統中根據不同水質(zhì)和水量調整產(chǎn)氣量，經(jīng)動(dòng)力回用水管、水射器等負壓投加到各加氯部位(見(jiàn)圖2)，通過(guò)二氧化氯和氯氣的協(xié)同消毒、氧化等作用達到消毒的目的。

　　二氧化氯消毒工藝核心設備為二氧化氯發(fā)生器，其反應室內化學(xué)反應機理為NaCLO3+2HCL=CLO2↑+1/2CL2↑+NaCL+H2O;配套設備有鹽酸罐、化料器、氯酸鈉罐和為滿(mǎn)足安全運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標準、水利部SL368-2006行業(yè)標準和供水合同要求，管網(wǎng)末端水的游離余氯需保證≥0.05mg/L。根據該廠(chǎng)多次檢測管網(wǎng)水游離余氯的實(shí)際值和對應的出水游離余氯值(見(jiàn)表1)，并參考一些資料[1]，總結得出在目前送水距離(DN800球墨鑄鐵管道約5km)的情況下出廠(chǎng)水保持在0.08mg/L以上時(shí)，管網(wǎng)末端游離余氯指標能夠穩定地達到要求。

　　二氧化氯發(fā)生器是通過(guò)設置其產(chǎn)氣量來(lái)調整投加量，進(jìn)而改變消毒效果，而對于該中水廠(chǎng)目前正常的水質(zhì)(介于污水處理廠(chǎng)一級A和一級B標準之間的出水)和溫度情況，根據其兩年多的二氧化氯發(fā)生器產(chǎn)氣量數據(見(jiàn)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(zhù)水質(zhì)水量的變化和根據出水檢測出的游離余氯而具體調整，才能達到上述標準和供水合同的要求(尤其在水量較小時(shí)，產(chǎn)氣量則需設置在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到要求)。

　　2.2 二氧化氯消毒的效果和影響因素

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

　　另外，根據中水廠(chǎng)兩年多的運行數據和參考一些資料[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(shí)，余氯量也會(huì )增加，但如過(guò)量加氯，不僅增加成本，而且會(huì )加重水中氯的氣味，反而影響水的使用。相反，如果加氯量少則達不到水質(zhì)標準，影響水的安全使用。

　　(2)水中的有機物和還原性物質(zhì)的含量：水中的一些有機物和還原性物質(zhì)(如氨氮等)多，消耗消毒氣體的量就越大，在相同加氯量時(shí)出水中的游離余氯含量就越低，因而為達到相同的消毒效果時(shí)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(shí)，HOCI或NHCI的量較大，殺菌能力強。

　　(4)其它因素：接觸時(shí)間短、溫度較低、微生物的耐受特性強和數量過(guò)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(huì )降低消毒的效果。

　　2.3 中水廠(chǎng)二氧化氯消毒工藝的藥耗成本

　　根據2012年1月-2013年12月的二氧化氯消毒藥耗情況統計表(詳見(jiàn)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)生器對運行所用原料鹽酸、氯酸鈉的質(zhì)量要求較高，采購的原料應符合相應國家標準的規定，否則會(huì )對設備造成損壞，從而無(wú)法保證消毒系統的穩定運行;同時(shí)，也要保證反應系統的安全防爆裝置、消毒氣體泄漏的報警裝置、原料液輸送的連動(dòng)裝置穩定可靠。另外，鹽酸屬于易制毒化學(xué)品，在購買(mǎi)、保存、使用都有嚴格地政府條例規定。

　　3.2 二氧化氯消毒系統所需動(dòng)力回用水水壓較高

　　中水廠(chǎng)二氧化氯消毒系統采用水射器負壓原理即時(shí)加氯消毒，對回用水的要求是壓差0.2～0.4MPa，加上構筑物渦旋澄清池對于前加氯點(diǎn)5米高程的考慮，回用水壓應在保持0.25 MPa以上，即中水廠(chǎng)水壓也應至少保持在0.25MPa以上。但對于目前用戶(hù)來(lái)講，水壓達到0.20MPa以上就完全可以達到要求，因此該加氯系統所需供水水壓較正常用戶(hù)要求要高。

　　4 結論

　　(1)在兩年多的時(shí)間里，二氧化氯消毒系統在該中水廠(chǎng)運行比較穩定，設備簡(jiǎn)單安全，特殊的余氯效應使中水消毒具有持續性，在送水距離為5km(DN800球墨鑄鐵管道)的情況下，出廠(chǎng)水游離余氯保持在0.08mg/L以上時(shí)，管網(wǎng)末端水的游離余氯能夠穩定達到≥0.05mg/L的要求，完全滿(mǎn)足了中水用戶(hù)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(gè)因素，并根據兩年多的運行數據，對介于污水處理廠(chǎng)一級A和一級B標準之間的出水水質(zhì)、在徐州地區正常污水水溫和設計正常水量的情況下，實(shí)際每噸中水的混合氣體平均投加量在2.1-2.5g時(shí)，完全能夠滿(mǎn)足消毒效果的要求，年均噸水消毒藥劑平均費用在0.0125-0.0138元之間，因此也說(shuō)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

　　[1] 鄺金勇，鄧俊賢，羅曉敏，李利杰.長(cháng)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，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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