12郝仁 12赵桐 12史陈浩
1天津泰达水业有限公司
2天津泰达津联自来水有限公司
摘要：分析自来水水质问题带来的安全隐患，提出一种自来水处理中二氧化氯与次氯酸钠联用方法。通过选择二氧化氯与次氯酸钠投入点，启用联用投加装置，处理自来水杂质。设计对比试验，验证提出的联用方法可保证在多次处理后，自来水中的杂质含量低于国家自来水规定标准。
关键词：自来水处理；二氧化氯；次氯化钠；联用方法
引言
检测分析自来水水质，发现水体中含有大量的突发性风险金属元素，且原水体浑浊，与《自来水质量标准》文件中提出的水质清洁要求十分不符，此种问题为社会居民供水带来了严重的安全问题，本文将针对此种现象展开研究。
1自来水水质问题带来的隐患
以某自来水水厂为研究对象，对其中自来水进行抽样检测，发现水体中存在大量悬浮物质，且水质浑浊。为此，有关部门对自来水水质问题带来的安全隐患进行了分析。具体如下。
在季节交替或空气气温骤降的时间段，自来水蓄水池中下层与上层水体交互活动显著变快，此种现象导致水体中金属锰元素超出自来水正常检测标准。分析出现此种现象的原因，发现大部分水厂中原水泵与蓄水池距离较近，原水池中金属锰元素没有经过自然的氧化，便直接将自来水供应到水厂。当自来水中锰元素超标时，自来水水厂无法正确的处理“黄水问题”，也容易对自来水供应造成一定程度的影响。尽管此种做法去除了水体中的锰元素，但与此同时，过强的试剂也导致水厂净水设备呈现高负荷运转状态。严重情况下甚至会导致供应的自来水除臭味道显著，或氯酸盐物质过高，同样会造成水体质量问题。
2二氧化氯与次氯酸钠联用方法
2.1选择二氧化氯与次氯酸钠投入点
为解决自来水水厂水体中存在多种杂质的问题，提出灵活选择二氧化氯与次氯酸钠投入点的方式，解决原水突变情况下水质的安全问题。综合水厂在建设过程中自来水净化问题的解决措施，提出在加入次氯酸钠前，使用二氧化氯净水消毒的方式，进行自来水联用消毒。流程如图 1 所示。
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图1 二氧化氯与次氯酸钠投入点选择
由图 1 中表述流程，实线表示二氧化氯与次氯酸钠试剂的常规投入点，虚线表示当水体出现异常现象时，试剂应急或备用投入点。考虑到此过程中二氧化氯投入原水池后，可能会在水体中产生负一价的氯元素，为避免此种元素对水体造成二次污染，可根据氯元素生成量与投入点之间的相互影响关系，持续进行负一价氯元素减量处理工艺。具体如下：
在自来水原水池中，投入 0.35~1.05mg/L的稳定试剂，对水质中杂质进行预氧化处理，持续 10~15min，使用大型搅拌机进行混凝沉淀，每搅拌 1 次，间隔等待 30min、60min、90min，滤除原水池中的絮凝物。使用稀盐酸中和水池 pH 值，使水体 pH 值呈现中性，约为 6.5~7.5 即可。重复上述减量处理工艺步骤，直至原水池所有絮凝物被滤除。
2.2启用联用投加装置处理自来水杂质
在完成二氧化氯与次氯酸钠投入点选择的基础上，启动备用的联用投加装置，对自来水进行二次处理。装置结构如图 2 所示。
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图2 联用投加装置
如图 2 所示，1 表示为自来水进入口（第一净化阶段）；2 与 13 表示为进水连接口（其中包含聚丙烯喷滤芯）；3 与 12 表示为 PP 纤维棉（其中包含 KDF 自来水过滤网）；4 与11 表示为树脂层（厚度约为 0.3~0.4cm）；5 与 10 表 示 为 高 精 度 过 滤 层（ 厚 度 约 为0.15~0.30cm）；6 表示为多介质过滤网（厚度约为 0.5cm）；7 表示为麦饭石过滤层（厚度约为 2.0~4.0cm）；8 表示为双控膜陶瓷滤网（每层滤膜孔洞直径均在 0.01mm 内）；14 表示为自来水出水口（完成自来水杂质净化）；15 表示为装置细隔板。
使用上述联用投加装置，对其进行消毒处理，从自来水进入口 1 导入原水，选择适量的二氧化氯与次氯酸钠试剂，分析其投入比例。计算过程中，应根据自来水的浊度、水厂实际情况衡量试剂投入量。根据水体中生存的藻类微生物与有机污染物质，按照“原水—联用装置—混合池絮凝沉淀”的流程，在发生反应的不同环节，进行二氧化氯与次氯酸钠的联用投入。
3对比试验
3.1试验准备
选择某城市自来水处理厂作为试验环境，验证本文提出的二氧化氯与次氯酸钠联用处理方法与传统自来水处理方法对该处理厂的自来水水质的影响，以此验证本文方法的应用效果。为保证试验结果的客观性，两种处理方法中的搅拌装置均选用型号为 ZR7（4）-3 的混凝搅拌器，以及SLSI4520型号便携浊度仪、ISHC32U 型紫外可见分光光度计和 SONEWICS-1200 型号离子色谱仪。本文处理方法与传统处理方法在试验过程中，均保证严格按照要求配备试剂。试验样本采用该自来水处理厂未经加工的自来水，分别为两种处理方法提供500mL 自来水。假设利用本文处理方法处理后的自来水为试验组，利用传统处理方法处理后的自来水为对照组，对比两组试验结果中对试验样本的处理效果。
3.2试验结果分析
在试验过程中保证两组试验的试验环境以及周围影响因素均相同的情况下，根据上述试验准备完成对比试验，并将试验结果绘制如表 1 所示。
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由表 1 可以看出，试验组中含有藻类、微生物、金属锰元素、负一价氯元素等杂质含量明显小于对照组。表 1 中的处理结果仅为两种处理方法第一次处理结果。在实际应用中，对于自来水的处理通常会进行多次。本文提出的二氧化氯与次氯酸钠联用处理方法能够保证在多次处理后自来水中的杂质含量均低于国家自来水规定标准，而传统处理方法在达到国家自来水规定标准时需要进行反复的处理，并且还会存在经过多次处理依然无法实现对水质的净化现象。因此，通过试验证明，本文提出的二氧化氯与次氯酸钠联用处理方法有效提高了对自来水的处理效率，保证达到更高的自来水质量标准，并在一定程度上控制对自来水处理的成本，以此为自来水处理厂带来更高的经济效益和社会效益。
结语
为降低自来水厂水质风险，本文分析了自来水水质问题带来的隐患，并通过选择二氧化氯与次氯酸钠投入点、启用联用投加装置，完成自来水处理中二氧化氯与次氯酸钠联用方法的设计。为检验本文设计联用法的有效性，将传统的联用方法与本文的联用方法进行试验对比，根据试验结果可知，本文设计方法在自来水应用中对其的净化效果更为显著，可有效地降低自来水水质风险，不仅可消除水质中的藻类微生物，也可保障水质的清洁稳定，更具备实际应用价值。
参考文献
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