次氯酸钠消毒工艺在崂山水厂的改造与评估

次氯酸钠消毒工艺在崂山水厂的改造与评估

栾宁

青岛市海润自来水集团有限公司崂山水库管理处山东青岛266000

摘要：目前国内外水厂主要消毒工艺包括液氯、二氧化氯、次氯酸钠、臭氧、紫外线等，崂山水厂采取液氯消毒工艺采用二次加氯，液氯消毒工艺优势在于其易于存贮，操作管理简单，消毒效果稳定可靠。存在问题包括：消毒效果受PH值影响，在原水PH值较高时效果降低；受国家对危化品严格管理影响，液氯消毒易产生氯代有机产物；液氯钢瓶为重大危险源，一旦发生故障将造成较大人身伤害。次氯酸钠应用于水厂消毒主要有现场制备及商品次氯酸钠（10%）购置两种途径。次氯酸钠现场制备一般采用次氯酸钠发生器通过电解工艺制取，主要原料为精致食盐，工艺成本主要由电耗及食盐消耗组成。商品次氯酸钠（10%）主要为化工氯碱企业生产，进入水厂后需存放专门储藏设施，经稀释配制后直接投入水中，工艺运行成本直接受商品价格决定。

关键词：消毒；液氯；次氯酸钠；消毒效果

前言

目前，从水体消毒的种类来说，有氯气、次氯酸钠、漂白粉、三氯异氰尿酸(二氯异氰尿酸钠)、二氧化氯、双氧水、臭氧等药剂和方式，此外还有紫外线消毒等一些手段。崂山水库水厂液氯消毒工艺采用二次加氯，液氯消毒工艺优势在于其易于存贮，操作管理简单，消毒效果稳定可靠。存在问题包括：消毒效果受PH值影响，在原水PH值较高时效果降低；受国家对危化品严格管理影响，液氯消毒易产生氯代有机产物；液氯钢瓶为重大危险源，一旦发生故障将造成较大人身伤害。就消毒而言，次氯酸钠液还是具有明显优势的。作为一种真正高效、广谱、安全的強力灭菌、杀病毒药剂，它同水的亲和性很好，能与水任意比互溶，它不存在液氯、二氧化氯等药剂的安全隐患，且其消毒效果被公认为和氯气相当加之其投加准确，操作安全，使用方便，易于储存，对环境无毒害，不存在跑气泄漏，故可以在任意环境工作状况下投加。

1.液氯消毒工艺现状

崂山水库水厂液氯消毒工艺采用二次加氯，一次投加点在反应渠道前端，二次投加点在清水池出水端，另外在沉淀出水端增设补充投加点。消毒工艺流程如下：

液氯消毒工艺优势在于其易于存贮，操作管理简单，消毒效果稳定可靠。存在问题包括：消毒效果受PH值影响，在原水PH值较高时效果降低；受国家对危化品严格管理影响，目前液氯购置运输环节多，响应时间较长，自提出购置计划到进货入库需要半月左右；液氯消毒易产生氯代有机产物，包括有致癌作用的三氯甲烷类；液氯钢瓶为重大危险源，一旦发生故障将造成较大人身伤害。

2.次氯酸钠消毒

目前国内外水厂主要消毒工艺包括液氯、二氧化氯、次氯酸钠、臭氧、紫外线等；次氯酸钠应用于水厂消毒主要有现场制备及商品次氯酸钠（10%）购置两种途径。

次氯酸钠现场制备一般采用次氯酸钠发生器通过电解工艺制取，主要原料为精致食盐，工艺成本主要由电耗及食盐消耗组成。

商品次氯酸钠（10%）主要为化工氯碱企业生产，进入水厂后需存放专门储藏设施，经稀释配制后直接投入水中，工艺运行成本直接受商品价格决定。

3.液氯及次氯酸钠消毒工艺运行比较

3.1因两种消毒投入水体后均形成次氯酸，因此消毒效果基本一致；但商品次氯酸钠（10%）含碱量较高，pH值相对较高（大于10），投加后对水体pH值较高，对混凝剂投量及混凝效果有一定影响。

3.2与液氯消毒工艺比较，商品次氯酸钠消毒工艺设备相对简单，无液氯钢瓶、加氯机及附属设备，运行维护成本较低，仅需将次氯酸钠稀释通过计量泵投加即可；安全性相对较高，不会发生氯气泄露事故；

商品次氯酸钠（10%）进厂后，由于浓度较高，高温易挥发。对存储设施及存储周期要求较严，一般存储一周后浓度可下降约1%左右；

3.3制水成本分析

崂山水厂液氯购置成本为1800元/吨，2012年液氯消耗为2.37ppm，2013年为2.41ppm，2014年为2.99ppm；则2012年液氯制水成本为4.27元/km3，2013年为4.34元/km3，2014年为5.38元/km3；三年平均消毒制水成本为4.66元/km3；

商品次氯酸钠（10%）按1200元/吨计，按照与液氯相同有效投加量计算（液氯：有效次氯酸钠=1：0.96），2012-2015年消毒制水成本分别为28元/km3、29元/km3、36元/km3，三年平均为31元/km3。

4.商品次氯酸钠投加工艺

4.1投加工艺流程

4.2设备设施

按照崂山水厂最高供水量10万m3/d，有效次氯酸钠最高投加量10ppm，药液储存周期一周计算。

1）、待检池一座，容量30m3，尺寸L×B×H=3.5×3.5×2.5m，结构为半地下混凝土

2）、贮药池1座2格，单格容量30m3，共60mm3，尺寸L×B×H=3.5×3.5×2.5m，结构为半地下混凝土

3）、投加桶3只，采用PE材质，单只容量3m3

4）、耐酸提升泵2台，一用一备，流量50m3/h，电控箱一套

5）、计量泵系统3台，2用一备，流量200-500L/h；电磁流量计（0-1000L）3台；电控设备一套，组成当地自动投加系统

6）、液位测量仪6套，分别安装在待检池、贮药池、投加桶

4.3、费用

5、总结

使用次氯酸钠消毒以采用次氯酸钠发生器为最优。以前，次氯酸钠发生器未能在我国大范围推广的原因，主要是过去在阳极防腐材料方面不过关，其次是我国经济发展滞后和对水处理技术不够重视，再次是次氯酸钠发生器比氯气的一次性投入要略高等因素造成的。采用次氯酸钠消毒，不可避免地使水中存在一定盐分。不过，由于投加是按每一吨水几克的标准进行的，象自来水等流动水体根本就不存在累积的问题，更不可能产生咸盐的感觉。采用次氯酸钠消毒的运行成本费用是很低的，稍比氯气高一些。根据英国所统计的一组数据表明，次氯酸钠同氯气成本相比大约为1.05：1。就消毒而言，次氯酸钠液还是具有明显优势的。作为一种真正高效、广谱、安全的強力灭菌、杀病毒药剂，它同水的亲和性很好，能与水任意比互溶，它不存在液氯、二氧化氯等药剂的安全隐患，且其消毒效果被公认为和氯气相当加之其投加准确，操作安全，使用方便，易于储存，对环境无毒害，不存在跑气泄漏，故可以在任意环境工作状况下投加。

参考文献：

[1]GB26372-2010戊二醛消毒剂卫生标准.

[2]李东光等.实用消毒剂配方手册，化学工业出版社2013，

[3]王春梅.给水处理技术.科学出版社，2013.8.

[4]许保玖，水之科学与理论系列丛书-给水处理理论