次氯酸鈉消毒工藝在凈水廠中的應(yīng)用

黃山

摘? 要：次氯酸鈉是一種強(qiáng)氧化劑，在溶液中生成次氯酸離子，通過水解反應(yīng)生成次氯酸，具有與其他氯的衍生物相同的氧化和消毒作用。通過對(duì)凈水廠常用消毒工藝以及次氯酸鈉投加系統(tǒng)的分析比較，確定次氯酸鈉消毒工藝在凈水廠中有廣泛的應(yīng)用前景。同時(shí)，提出次氯酸鈉消毒工藝在凈水廠應(yīng)用中的一些建議，對(duì)類似工程項(xiàng)目具有一定的參考意義。

關(guān)鍵詞：次氯酸鈉;投加系統(tǒng);應(yīng)用

中圖分類號(hào)：TU991.2? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2095-2945（2019）24-0119-03

Abstract： Sodium hypochlorite is a strong oxidant， which produces hypochlorite ion in solution and produces hypochlorite by hydrolysis， which has the same oxidation and disinfection effect as other chlorine derivatives. Through the analysis and comparison of the common disinfection process and the sodium hypochlorite addition system in the water purification plant， it is determined that the sodium hypochlorite disinfection process has a wide application prospect in the water purification plant. At the same time， some suggestions on the application of sodium hypochlorite disinfection process in water purification plant are put forward， which has certain reference significance for similar projects.

Keywords： sodium hypochlorite; addition system; application

目前，在常規(guī)給水處理工藝中使用的消毒劑主要有：液氯、氯胺、次氯酸鈉、二氧化氯消毒。凈水廠消毒工藝的選擇，主要是從消毒效果、可監(jiān)測(cè)性、穩(wěn)定性、使用成本及安全性方面進(jìn)行考慮。

1 凈水廠消毒工藝介紹

1.1 液氯消毒

氯氣是一種具有特殊氣味的氣體，氯消毒的作用主要是次氯酸，當(dāng)氯的量不斷增加之后，其性質(zhì)會(huì)不斷的發(fā)生變化，產(chǎn)生一氯胺、二氯胺和三氯胺，進(jìn)而達(dá)到消毒的目的。由于投資和運(yùn)行成本較低，目前國內(nèi)大部分大型水廠多采用液氯消毒工藝。

1.2 氯胺消毒

氯胺又稱化合性有效氯，在水處理中通常按一定比例投加氯氣和氨氣合成氯胺。針對(duì)自來水中有氯酚臭味的情況，可以采用氯胺消毒，即在水中同時(shí)加入氯和氨，將氨與氯的質(zhì)量控制在1：3或者1：6，另外還要注意“氯、氨”的投藥的順序。

1.3 次氯酸鈉消毒

次氯酸鈉消毒方式主要是通過水解形成次氯酸，利用次氯酸來進(jìn)行消毒，次氯酸鈉內(nèi)的有效氯受到日光及溫度的影響會(huì)分解，目前在利用次氯酸鈉消毒可分為兩種形式，一是應(yīng)用次氯酸鈉發(fā)生器在線生成次氯酸鈉溶液;一是采用次氯酸鈉成品溶液。不論用何種投加方式，因其安全性高，廣受各地水司的青睞。

1.4 二氧化氯消毒

二氧化氯消毒系統(tǒng)包括原料調(diào)制供應(yīng)、二氧化氯發(fā)生、投加的成套設(shè)備，并必須有相應(yīng)的有效的各種安全設(shè)施。二氧化氯在水中具有很強(qiáng)的穩(wěn)定性，殺菌效果好，不同的投加點(diǎn)及投加量可起到不同的效果。除了做為消毒劑使用外，增加投加量可除臭，在前處理中投加時(shí)，可氧化有機(jī)物、錳、鐵。二氧化氯在使用過程中需注意防毒、防火、防爆，對(duì)凈水廠的運(yùn)行管理要求較高。

2 消毒工藝比較

2.1 液氯消毒技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)缺點(diǎn)

液氯消毒技術(shù)對(duì)細(xì)菌有較強(qiáng)的滅活能力，具有持續(xù)消毒作用，無需使用大型設(shè)備，投加相對(duì)簡(jiǎn)單，投資和運(yùn)行成本較低。但是如果水中含有較高的有機(jī)氮時(shí)，氯化反應(yīng)極為復(fù)雜，將生成各種有機(jī)氯化物，而使余氯值穩(wěn)定需要很長(zhǎng)時(shí)間。氯氣毒性較強(qiáng)，在使用時(shí)存在較大的安全隱患。

2.2 氯胺消毒技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)缺點(diǎn)

氯胺消毒技術(shù)相較氯消毒可減少三鹵甲烷的生成量，減輕氯酚味，并可增加余氯在供水管網(wǎng)中的持續(xù)時(shí)間，抑制管網(wǎng)中細(xì)菌的生成。相較于其他消毒技術(shù)，氯胺與水的接觸時(shí)間不小于2小時(shí)，是其他消毒技術(shù)的4倍，而且需要配套相應(yīng)的投加、調(diào)制設(shè)備。

2.3 次氯酸鈉消毒技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)缺點(diǎn)

次氯酸鈉消毒技術(shù)殺菌能力強(qiáng)，持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，操作相對(duì)其他消毒方式簡(jiǎn)單。但是次氯酸鈉不能夠長(zhǎng)時(shí)間儲(chǔ)存，一般的存儲(chǔ)時(shí)間在10天左右，還有一種獲得次氯酸鈉的方式是現(xiàn)場(chǎng)制備，制取的設(shè)備體積較小，同時(shí)，在制取過程中會(huì)消耗一定的食鹽及電能。

2.4 二氧化氯消毒技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)缺點(diǎn)

二氧化氯消毒技術(shù)受水溫及pH值影響小，與水接觸反應(yīng)時(shí)間約30分鐘，在管網(wǎng)中持續(xù)消毒時(shí)間長(zhǎng)，能有效殺滅病毒及兩蟲，具有強(qiáng)氧化作用，可除臭、去色、氧化錳、鐵等物質(zhì)。使用過程中鹽酸的用量及運(yùn)輸審批嚴(yán)格，生成的二氧化氯易分解，需現(xiàn)制現(xiàn)用。并且二氧化氯易爆（空氣含量10%，溶液30%），對(duì)于通風(fēng)、管理要求高。

通過對(duì)常規(guī)消毒劑比較可以看出，氯氣、氯胺、二氧化氯都有與水中有機(jī)物和無機(jī)化合物反應(yīng)產(chǎn)生有毒的或有“三致”作用的副產(chǎn)物的可能，而且安全隱患較大，運(yùn)行管理難度較大（表1）。

次氯酸鈉消毒具有廣普殺菌效果，其殺菌能力較強(qiáng)，有持續(xù)滅菌作用和一定的除藻、除臭、除味的能力，效果與氯氣相當(dāng)。作為消毒劑使用安全，基本不存在安全隱患，且其制備的原材料為食鹽，食鹽購買方便，多年來一直是國外凈水廠的主要消毒劑。2016年1月4日，福建省住房和城鄉(xiāng)建設(shè)廳辦公室發(fā)文，在全省城市供水行業(yè)推廣使用次氯酸鈉消毒劑。因此，通過對(duì)常規(guī)消毒劑的比較，可以看出次氯酸鈉消毒劑在凈水廠中擁有廣泛的應(yīng)用前景。

3 次氯酸鈉投加工藝比較

目前主流的次氯酸鈉投加系統(tǒng)主要分為“外購成品次氯酸鈉溶液投加”與“次氯酸鈉發(fā)生器現(xiàn)場(chǎng)制備投加”兩種，這兩種投加系統(tǒng)的對(duì)比如表2所示。

通過上述對(duì)比，可以看出兩種投加方式的消毒效果及噸水處理成本相當(dāng)。對(duì)于成品藥劑貨源充足的地方（有三家以上滿足供貨要求），建議采用外購成品次氯酸鈉溶液投加，運(yùn)行維護(hù)成本相對(duì)較低，設(shè)備訂貨周期與施工周期均較短，平時(shí)的運(yùn)行維護(hù)也無特殊要求。對(duì)于小規(guī)模凈水廠，尤其是貨源、交通不便的地區(qū)，建議采用次氯酸鈉發(fā)生器現(xiàn)場(chǎng)制備投加，避免藥劑長(zhǎng)時(shí)間儲(chǔ)存衰減引起消毒效果不佳的隱患。

4 結(jié)束語

隨著供水安全的提高，從消毒副產(chǎn)物、安全監(jiān)管、消毒效果等方面綜合考慮，次氯酸鈉消毒工藝在凈水廠應(yīng)用中有廣泛的前景。針對(duì)不同地區(qū)的供水規(guī)模、經(jīng)濟(jì)情況、貨運(yùn)交通條件，選取合適的投加方式。

根據(jù)近幾年凈水廠設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，提出一些建議供類似項(xiàng)目參考。

（1）針對(duì)原水水質(zhì)特點(diǎn)，明確合理的加氯投加點(diǎn)，根據(jù)投加點(diǎn)數(shù)量及分布情況，合理選擇加氯計(jì)量泵的參數(shù)及規(guī)模，盡量采用相同參數(shù)的設(shè)備，降低備用泵數(shù)量，便于后期維護(hù)。

（2）次氯酸鈉投加管道及儲(chǔ)罐易結(jié)晶，設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮高壓水沖洗系統(tǒng)，最好能設(shè)置備用投加管，保證運(yùn)行穩(wěn)定。

（3）為便于觀察及維護(hù)，次氯酸鈉投加管道應(yīng)敷設(shè)在管溝內(nèi)。

（4）次氯酸鈉廢液應(yīng)有專門的收集池，需由相關(guān)單位或制造廠商處理，不得隨意外排。

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