单井加氯方式的比较--中国期刊网

字体：大中小

首页> 原创作品> 正文

单井加氯方式的比较

发表时间：2021/4/27 来源：《基层建设》2020年第33期作者：高晶晶

[导读] 摘要：自来水消毒处理是生产工艺中至关重要的一步，目前我国区县级集中供水水厂多采用沉淀、过滤、消毒的模式对原水进行处理。

        北京市自来水集团缙阳水业有限责任公司北京北京市 102100
        摘要：自来水消毒处理是生产工艺中至关重要的一步，目前我国区县级集中供水水厂多采用沉淀、过滤、消毒的模式对原水进行处理。但在某些条件受限，供水规模较小的地区（如村镇小型集中供水），或是需要补压井补充供水的地区，就需要在水源井上直接进行加氯处理。其加氯方式及产生的消毒效果就更加值得关注了。2015年X区X水厂首次引进了次氯酸钠发生器设备用于出厂水消毒，阶段性试验效果良好。2017年对几个常开补压井安装了同原理小型设备试用，并将该方法与传统加氯法通过对可操作性、安全性、消毒效果、综合成本、环境要求五方面进行比较，可以看出直接投加法使用的时间长，使用范围广，技术比较成熟，其综合成本较低，设备简单。次氯酸钠发生器投加法安全系数高，消毒效果良好，可以更准确的控制加氯量，是一种更先进、更科学的投加方法。还可以有效的规避极端天气或紧急情况下的次氯酸钠运输问题。
        关键词：次氯酸钠，消毒，次氯酸钠发生器
        绪论：X区地处X市西北部山区，距离市区70公里。区内为市政集中供水，日供水能力不到两万吨。受水厂供水能力限制，北城由水厂集中供水，南城完全采用补压井直供。因此，补压井的出水消毒效果直接影响到管网水的消毒剂指标合格率，单井消毒效果的研究显得尤为重要。以往采用传统次氯酸钠投加方式，即加氯机定量直接投加，2015年X水厂首次引进次氯酸钠发生器设备，应用于出厂水消毒，经过阶段性试验后效果良好，可有效完成出厂水的消毒处理。由于部分补压井较为偏僻、交通不便，2017年萌生了在补压井上进行次氯酸钠发生器试验的念头。在考虑了现有设备、环境条件以及在用补压井较多的现状后，为更好的提升管网水消毒效果，同年对几个常开补压井安装了同原理的小型设备并运行试用，并将该方法与传统加氯方式进行比较，以期得到明确结果，为今后单井消毒方式提供更全面，科学，安全有效的指导。
        一、概述
        目前，地下水消毒大都采用加氯消毒的方法，其主要目的就是防止水介传播疾病，这种方法被使用至今已逾百年，具有较成熟的生产技术和设备。次氯酸钠（以下简称次钠）消毒也是X厂目前唯一采用的消毒剂。结合现有的仪器设备情况，笔者在此仅讨论两种单井加氯方式，即次氯酸钠直接投加与次氯酸钠发生器自动投加两种方式进行讨论。以下简称直接投加法和发生器自动投加法。
        二、两种加氯方式的比较点
        1.可操作性
        直接投加法和发生器自动投加法在设备安装后，操作简便，无需人员长期看守，定期巡视即可。二者最大的区别是投加的次钠浓度不同。直接投加的次钠为天津某化学品公司生产成品，其有效氯含量约10%，次钠发生器产生的有效氯含量为1%，在投加剂量调节上有明显区别。往往传统加药机已将投加量调到最小，但出水余氯含量依然较高，只能人工兑水稀释次钠溶液，且反复调试后才能达到理想含量。因此该法适用于出水量大、消毒剂需求量高、启用时间长的水源井。
        次钠发生器由于有效氯含量较低，故可调节程度较大，既适用于上述情况水源井，也适用于水量小、启用时间短的单井。另外，次钠发生器在制备过程中，可根据储药罐内的存药量控制电解过程，即药满自动停止制备。按照目前的技术，还可通过增加模块实现远程查看设备运行状态，及时发现故障，相对智能化程度较高。
        2.安全性
        次氯酸钠属于危化品，根据《化学品分类和危险性公示通则》（GB 13690-2009）及化学品分类、警示标签和警示性说明规范系列标准，属皮肤腐蚀/刺激。直接投加法由于需要不定时运送成品次钠至补压井，在分装和运输的过程中，人员直接接触到次钠的可能性大，安全系数低。在运输存储过程中要求高，需要保持容器密闭，避免阳光直晒，远离火种热源等条件。发生器自动投加法采用电解食盐制取次钠的方式，无运输、存储危险品的风险，且食盐采购方便，储存灵活。电解食盐生产次钠过程安全，无腐蚀性物质外泄，虽电解过程会产生少量氢气，但及时排出不会有危险。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆

发生器自动投加法不但具有较高的安全性外，还可提升补压井对突发事件的应对能力，如遇暴雪、雾霾等极端天气或特殊时期、情况下，能够保障供水药剂的按时投加，从而保证原水消毒需要。
        3.消毒效果
        次氯酸钠溶液性质不稳定，将其放置10天，其有效氯含量降低一半，放置时间越长有效氯含量越低，因而需要人工不断调节加氯量，以保证出水余氯含量。其次，直接投加法通过加药机将次钠加到原水中，由于次钠遇水会产生盐的原因，堵塞加氯管的情况时有发生，影响消毒效果。而采用发生器自动投加法基本不会堵塞加氯管，且由于是制备以次钠为主的高效复合消毒剂，有效氯活性较高，杀毒效果较好。目前最新型设备还可根据储液箱存储量及有效氯含量，在遇到停电或停泵时间过长再启动的情况下，降原生产的次钠会被再次电解，保证药剂浓度，延续消毒效果。但此法在生产次钠的过程中会产生含量1%左右的二氧化氯，导致其与水结合后会产生新的消毒副产物——亚氯酸盐，不过其含量较低，根据笔者的长期检测，其浓度小于检出限0.05mg/L，远低于国家标准浓度0.7mg/L。
        4.综合成本
        前期投入方面，直接投加法所需设备简单，即加药机、储氯桶、次钠成品，综合成本约6000元。次钠发生器投加法需购置设备投入资金约为7万元，盐850元/吨。
        运行维护方面，由于次钠会堵塞加氯管，故疏通加氯管的工作量较大。发生器自动投加法的设备前期调试相对复杂，但基本不需要疏通管路，如遇设备故障，可直接联系厂家人员维修，节省人工成本。
        运行成本方面，在2015年，X水厂曾使用过一段时间次钠发生器，用于对X出厂水进行消毒试验。虽设备型号与各井安装的略有不同，相对功率较大，但数据具有一定参照性。在3月-6月的运行调试期间，通过单独电表计量、食盐使用情况计算出成本情况，通过药液制量及制备时间计算出单台设备制出保证水厂3万吨/日供水量需求。运行3个月耗电3741度，共计3367元，食盐（软化水用盐）3.5吨共计3645元，加药设备齿轮油500元，全部费用共计7512元，共计制水量97.2万吨，万吨制水成本77.24元，同等制水量次钠药液需要7.5吨，共计10125元，万吨加药制水成本104.2元。
        5.环境要求
        储存成品次钠要求在阴凉、干燥、通风的库房，远离火种热源。且次钠随着存放时间的延长，以及周围温度的变化，其有效氯含量也会有变化，需要定期检测。而采用发生器自动投加法的设备具备盐量预警技术，其有效氯含量可以有很好的保障。无需定期检测，抽测即可，且合格率高。需要注意的是次钠发生设备会产生氢气，需要通风设备或报警设备。
        结论：
        针对两种加氯方式，我对比了可操作性、安全性、消毒效果、运行成本和环境要求五个方面，通过上述几方面的比较来看，各有利弊。直接投加法适用于加氯量大，启用时间较长的补压井或水源井（预加氯），其综合成本较低，设备简单。该法使用的时间长，使用范围广，技术比较成熟，但在安全和管网水消毒效果方面，仍有改进和提升空间。次氯酸钠发生器投加法具有安全系数高，保证管网消毒效果的优点，是一种更先进、更科学的投加方法。且次钠发生器加氯法可以更科学、准确的控制加氯量，保证补压井直供地区的管网水消毒效果，还可以有效的规避极端天气或紧急情况下的次氯酸钠运输问题，实际应用效果良好，长期运行的成本低。在今后的实际应用中，可以逐步替代传统加药机的加氯方式。
        参考文献：
        [1]霍国友.生活饮用水消毒方式浅谈.市政技术.2013.7 第四期：105-110
        [2]陈志平.次氯酸钠消毒在水厂中应用.城镇供水.2009.（4）
        [3]《生活饮用水卫生标准》GB5749-2006.中华人民共和国卫生部、中国国家标准化管理委员会发布。