給水廠成品次氯酸鈉消毒設(shè)計(jì)

賈 會(huì) 艷

(太原供水設(shè)計(jì)研究院有限公司，山西 太原　030009)

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給水廠成品次氯酸鈉消毒設(shè)計(jì)

賈 會(huì) 艷

(太原供水設(shè)計(jì)研究院有限公司，山西 太原030009)

結(jié)合太原市某給水廠采用成品次氯酸鈉消毒的工程實(shí)例，介紹了次氯酸鈉消毒的原理和特性，從投加量、儲(chǔ)存、加氯間布置、室外管線敷設(shè)、消防等方面，闡述了次氯酸鈉消毒設(shè)計(jì)要點(diǎn)，以取得最佳的使用效果。

給水廠，成品次氯酸鈉，消毒，加氯間

1　概述

該水廠供水規(guī)模為15萬m3/d，構(gòu)筑物包括2座清水池，半地下式，每座容積5 000 m3，吸水井1座，有效容積為400 m3，泵房1座，內(nèi)置4臺(tái)臥式泵組。原水經(jīng)2根DN900進(jìn)水管進(jìn)入2座清水池，經(jīng)消毒后，通過吸水井進(jìn)入泵組加壓，然后由2根DN800出水管出廠，接入供水管網(wǎng)。根據(jù)GB 50013—2006室外給水設(shè)計(jì)規(guī)范第9.8.1條：生活飲用水必須消毒。該水廠消毒劑選用含10%有效氯的市售成品次氯酸鈉溶液。在2根DN900進(jìn)水管上安裝流量計(jì)，并將信號(hào)返回加氯間，計(jì)量泵根據(jù)進(jìn)水流量自動(dòng)調(diào)節(jié)投加量，將消毒劑投加至清水池進(jìn)水管上。在清水池內(nèi)充分接觸消毒后，經(jīng)過加壓接入市政供水管網(wǎng)。

2　次氯酸鈉消毒原理及特性

2.1原理

次氯酸鈉是一種強(qiáng)氧化劑，與水接觸后，生成次氯酸根離子，通過水解形成次氯酸。和其他氯的衍生物有相同的消毒作用，效果次于氯氣。常用于小型水廠、深井供水和游泳池等工程。次氯酸是很小的中性分子，不帶電荷，能擴(kuò)散到帶負(fù)電荷的菌體和病毒表面，通過細(xì)菌的細(xì)胞壁，穿透進(jìn)細(xì)菌內(nèi)，次氯酸極強(qiáng)的氧化性破壞了菌體和病毒上的蛋白質(zhì)等酶系統(tǒng)，從而殺死病原微生物。

NaClO→ClO-+Na+

ClO-+H2O→HClO+OH-

2.2特性

含10%有效氯的次氯酸鈉液體為淡黃色，清澈透明，易溶于

水，有少量刺激性氣味，比重為1.18，pH為9～10，具有強(qiáng)堿性；次氯酸鈉溶液中的有效氯受日光、溫度影響而分解，穩(wěn)定性差，溫度越高，次氯酸鈉溶液濃度越低，有效氯濃度越低。故不宜曝曬和久藏，要貯藏在密閉容器中。次氯酸鈉溶液和氯氣一樣，有強(qiáng)氧化性，與人體皮膚接觸有輕微腐蝕性，可用清水沖洗。

3　次氯酸鈉消毒設(shè)計(jì)要點(diǎn)

3.1投加量計(jì)算

設(shè)計(jì)投加量應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)或相似條件下水廠的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，按最大用水量確定，并應(yīng)使余氯量符合GB 5749—2006生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)所列出的飲用水中消毒劑常規(guī)指標(biāo)及要求(見表1)。

表1　飲用水中消毒劑常規(guī)指標(biāo)

投加量取決于氯化的目的，并隨水中的氯胺比、pH值、水溫和接觸時(shí)間等變化。一般水源的濾前加氯為1.0 mg/L～2.0 mg/L；濾后或地下水加氯為0.5 mg/L～1.0 mg/L。

該水廠水源為地下水，根據(jù)給水工程設(shè)計(jì)手冊(cè)規(guī)定，地下水加氯量為0.5 mg/L～1.0 mg/L，含10%有效氯的次氯酸鈉溶液投加量應(yīng)為5 mg/L～10 mg/L，折算為50 L/萬t水～100 L/萬t水。

結(jié)合現(xiàn)狀水廠運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，該水廠次氯酸鈉溶液按100 L/萬t水投加，供水規(guī)模為15萬m3/d，總投加量為62.5 L/h(有效氯含量為10%的次氯酸鈉溶液)，其中2座清水池DN900進(jìn)水管各投加量31.3 L/h。

3.2儲(chǔ)存

1)儲(chǔ)存周期。次氯酸鈉液不宜久藏，一般可按夏季使用1周、冬季使用2周存儲(chǔ)。另外可根據(jù)消毒劑產(chǎn)地遠(yuǎn)近及運(yùn)輸難易程度適當(dāng)延長。

2)儲(chǔ)存方法。儲(chǔ)存量較小時(shí)可采用散裝小桶，儲(chǔ)存量較大時(shí)可采用儲(chǔ)液罐。

3)注意事項(xiàng)。次氯酸鈉儲(chǔ)存時(shí)應(yīng)與酸類分開存放，需存儲(chǔ)在倉庫內(nèi)陰涼、通風(fēng)處，庫溫不宜超過30 ℃，遠(yuǎn)離火種、熱源，倉庫內(nèi)應(yīng)備有泄漏應(yīng)急處理設(shè)備和泄露溶液收集罐。

因本地?zé)o次氯酸鈉生產(chǎn)廠商，考慮運(yùn)輸?shù)纫蛩?，該水廠設(shè)計(jì)次氯酸鈉儲(chǔ)量為40 m3，設(shè)置10 m3的PE儲(chǔ)液罐4臺(tái)。投加量按100 L/萬t水計(jì)，約可供消毒26 d。建議條件允許時(shí)，可按夏季使用1周、冬季使用2周存儲(chǔ)。

3.3投加設(shè)備及投加點(diǎn)

1)投加點(diǎn)一般位于清水池進(jìn)水管上，每個(gè)投加點(diǎn)均應(yīng)設(shè)置流量計(jì)，并將流量信號(hào)傳回相應(yīng)的加氯設(shè)備控制柜。

2)每個(gè)投加點(diǎn)應(yīng)設(shè)獨(dú)立的計(jì)量泵，并設(shè)備用泵。各投加點(diǎn)可單獨(dú)設(shè)置控制柜或設(shè)集中控制柜。計(jì)量泵應(yīng)根據(jù)投加量及投加點(diǎn)給水壓力選型。

該水廠有清水池2座，進(jìn)水管2根，每根進(jìn)水管均設(shè)有流量計(jì)，共設(shè)2處投加點(diǎn)，選用2組電磁驅(qū)動(dòng)計(jì)量泵及控制柜，每組控制柜內(nèi)置3臺(tái)電磁驅(qū)動(dòng)計(jì)量泵，兩用一備，單臺(tái)NaClO投加能力為16 L/h，壓力為0.1 MPa。

3.4加氯間布置

1)加氯間采用儲(chǔ)液罐時(shí)，可設(shè)鋼架平臺(tái)或臨時(shí)爬梯。

2)儲(chǔ)液罐下部設(shè)出氯管及泄空管。出氯管采用耐腐蝕聚四氟乙烯管材，并設(shè)PE套管，泄空管管材及管件、閥門均采用PVC。管路不能暴露，應(yīng)設(shè)管溝。

3)儲(chǔ)液罐頂設(shè)φ4,φ6通氣管至室外。

4)地面應(yīng)進(jìn)行簡單防腐處理，并設(shè)有排水設(shè)施和低位排風(fēng)裝置。

5)加氯間應(yīng)設(shè)排水溝及集水坑，溶液泄漏時(shí)方便收集。

6)加氯間照明用安全防爆燈。

7)可根據(jù)需要配置自吸化工泵1臺(tái)，為藥罐補(bǔ)充溶液時(shí)使用。

8)儲(chǔ)藥間與加藥間宜隔開，防止檢修或故障時(shí)，次氯酸鈉液揮發(fā)對(duì)設(shè)備造成腐蝕。

本水廠儲(chǔ)藥間平面尺寸為L×B=11.4 m×6.8 m，加藥間平面尺寸為L×B=4.7 m×2.9 m。

3.5室外管線敷設(shè)、井室設(shè)置

加氯管線為加氯間至清水池進(jìn)水管上加氯點(diǎn)的管線。

1)加氯點(diǎn)至每臺(tái)計(jì)量泵單獨(dú)設(shè)加氯管。

2)加氯管線采用聚四氟乙烯管，管件采用聚偏氟乙烯，熱熔連接及絲接。加氯管套管采用PE管。

3)加氯管轉(zhuǎn)彎處應(yīng)設(shè)井室。

4)投加點(diǎn)在主管道設(shè)鋼制三通，并設(shè)安全閥、背壓閥、射流閥及加氯井室。

該水廠共2處加氯點(diǎn)，分別位于2座清水池DN900進(jìn)水管上。每個(gè)加氯點(diǎn)設(shè)3根φ12加氯管線與加氯間計(jì)量泵出水管接通。φ12×6加氯管設(shè)置DN160 PE套管，φ12×3加氯管設(shè)置DN110 PE套管。

3.6泄漏應(yīng)急處理

人員應(yīng)從泄漏污染區(qū)迅速撤離至安全區(qū)，嚴(yán)格限制出入。建議應(yīng)急處理人員應(yīng)穿防酸堿工作服，戴自給正壓式呼吸器，不要直接觸摸次氯酸鈉。盡可能的切斷泄漏源。小量泄漏時(shí)盡快用砂土、蛭石或其他惰性材料吸收。大量泄漏時(shí)則要圍堤或挖坑收集，或室內(nèi)設(shè)排水溝和集水坑，用泡沫對(duì)泄漏物進(jìn)行覆蓋，降低蒸汽的危害，同時(shí)盡快用泵轉(zhuǎn)移至槽車或?qū)Ｓ萌芤汗迌?nèi)，回收利用或運(yùn)至廢物處理場(chǎng)所處置。

本設(shè)計(jì)加氯間設(shè)排水溝及集水坑，大量泄漏時(shí)采用潛水泵將泄漏廢液回收至備用溶液罐。

3.7消防措施

次氯酸鈉不燃，受高熱分解產(chǎn)生有毒的腐蝕性煙氣。具有腐蝕性，可致人體灼傷。具致敏性。

滅火方法：次氯酸鈉不燃，根據(jù)具體的著火物質(zhì)選擇合適的滅火劑。

采用次氯酸鈉的消毒間屬戊類倉庫，應(yīng)根據(jù)《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》的規(guī)定，與其他建筑保持合理間距。

3.8其他

為保護(hù)環(huán)境，應(yīng)防止次氯酸鈉溶液流入下水道、排洪溝等限制性空間。廢棄產(chǎn)品若可能則回收使用，或在規(guī)定的處理廠處理和中和，稀釋后倒入廢水系統(tǒng)。不潔凈的容器建議返還給生產(chǎn)商，處置過程中人員應(yīng)穿膠質(zhì)防護(hù)服，戴化學(xué)防護(hù)鏡、橡膠手套。處置過程中應(yīng)防止飛濺。

4　結(jié)語

給水廠成品次氯酸鈉消毒的應(yīng)用，在保證出廠水水質(zhì)的同時(shí)，提高了生產(chǎn)的安全性，為城市供水提供可靠條件。給水廠次氯酸鈉消毒的設(shè)計(jì)也將在日后的使用過程中不斷得到優(yōu)化。

[1]GB 50016—2014，建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范[S].

[2]上海市政工程設(shè)計(jì)研究院.給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].第3冊(cè).北京：中國建筑工業(yè)出版社，2004.

[3]天津長捷化工有限公司.新版次氯酸鈉安全技術(shù)說明書[Z].2014.

[4]陳志平.次氯酸鈉消毒在水廠中應(yīng)用[J].城鎮(zhèn)供水，2009(4):37-40.

On design for finished sodium hypochlorite in water-supply plants

Jia Huiyan

(TaiyuanWater-SupplyDesignandResearchInstituteCo.,Ltd,Taiyuan030009,China)

Combining with the engineering case of the disinfection with the finished sodium hypochlorite in some water-supply plant of Taiyuan, the paper introduces the principle and features of the finished sodium hypochlorite, and illustrates its design points from the dosage, storage, layout of chlorite dosing room, layout of pipelines, and firefighting, so as to achieve the optimal effect of the material.

water-supply plant, finished sodium hypochlorite, disinfection, chlorite dosing room

1009-6825(2016)23-0134-02

2016-06-04

賈會(huì)艷(1981- )，女，工程師

TU991.25

A