二氧化氯发生器在宣钢生活水厂的应用

来源:http://www.shuizhifenxi.com/ 作者:余氯检测仪 时间:2019-07-18

  摘 要:为满足企业的发展需要,保障宣钢职工生活用水需求,宣钢利用自备水源井及泵站自建一座生活水厂,通过考察和集中消毒方式的比较,宣钢生活水厂采用了二氧化氯发生器消毒方法,取得了很好的效果。

  关键词:水厂 消毒方式 二氧化氯发生器

  一、引言

  河北钢铁集团宣钢公司正处于跨越发展的重要阶段,由于历史原因,宣化区自来水公司东区管网输水能力已远不能满足公司厂区生活用水的规模,严重制约企业的发展。随着宣钢东厂区工业废水实施集中处理和回用,要求厂区的生产用水系统和生活用水系统相对独立,原厂区生活用水接引在生产供水管网上需彻底分离。

  为了合理利用水资源,优化配水,保证宣钢后续生产、建设的正常进行,保障职工生活用水安全,根据宣钢目前供用水状况,利用动力厂一泵站及自备水源井转换自建一座供水量15000m3/日的生活水厂,实现厂区目前和将来生活用水供给。

  二、消毒方式的选择

  作为生活水厂必须保障水质符合国家标准,一泵站水源取之地下水,按照国家《生活饮用水水质标准》经卫生防疫部门取样检测均符合标准,由于水质较好,不需配置混凝-沉淀-过滤等处理工艺,仅经消毒即可。

  由于消毒是生活饮用水处理中必不可少的一个步骤,它对饮用水细菌学起保证作用,所以在一泵站内需配备一套消毒处理工艺和检化验仪器、仪表。

  目前集中消毒方式的优缺点。在大规模供水系统中,消毒被确认为是最基本的处理工艺。它是保证用户安全用水必不可少的措施之一,在世界卫生组织和各国饮用水水质标准中,消毒指标都有严格规定。在公共给水系统中,氯气和氯的衍生物消毒是应用最广的消毒工艺:它能有效地降低各类涉及水的流行病的发生率,被各国给水系统所确认。然而,随着人们对氯气消毒产生的副产品分析研究,发现氯与水中某些有机物反应,如腐殖酸、富利酸等,将产生大量的卤代烷和氯化有机物,使得处理后的水中各类氯化有机物有不同程度的升高。根据有关资料的表明,氯仿、四氯化碳、氯乙烯、三氯乙烯等氯化有机物被确认为对人身体健康有害的物质。氯气消毒工艺对人体健康的潜在危害性受到人们的关注,寻找新的适用于公共给水系统消毒工艺,显得非常迫切。

  二氧化氯是介于氯和臭氧性能之间的氧化剂和消毒剂。它的杀菌能力较氯强,剩余量更稳定,并能有效地控制水的色度、嗅味。此外,二氧化氯与水中有机物不产生或产生少量的氯化有机物。因此,二氧化氯消毒在欧洲、美国的水厂中的应用逐年提高,有取代氯消毒的趋势。

  二氧化氯是一种广谱型的消毒剂,它对水中的病原微生物,包括病毒、芽子包、配水管网中的异养菌、硫酸盐、还原菌及真菌等均有很高的杀灭作用。

  二氧化氯气体易溶于水,它的溶解度是氯气的5倍。二氧化氯在水中是纯粹的溶解状态,不与水发生化学反应,故它的消毒作用受水的 pH值影响极小,这是与氯消毒的区别之一。在较高的pH值小,二氧化氯消毒能力比氯强。

  二氧化氯对水处理系统中的沉淀、澄清、过滤设备以及配水管网中的藻类异养菌、铁细菌、硫酸盐及还原菌等,都有较好的去除杀灭效果,投加二氧化氯将有利于水处理设施的运行和维护。

  二氧化氯发生器是利用氯酸钠和盐酸进行现场制备,氯酸钠和盐酸储存方便安全,所以二氧化氯发生器具有安全、经济、可靠的优点,而液氯不能现场制备,水厂必须采购大量的液氯,用特制的钢瓶储存和运输,且需要具有相关运输资质的车辆进行运输,很不方便。氯气是一种具有强烈刺激性的窒息性剧毒气体。当空气中氯气浓度为40~60ml/m3时,人呼吸0.5~h就有危险性,所以液氯在水厂存储存在着一定的危险性,需建设喷淋设施防止氯气泄露。

  宣钢通过对宣化区自来水厂和山西太谷自来水厂的实地考察和比较几种消毒方法优缺点,结合宣钢水厂自身特点,宣钢生活水厂采用了二氧化氯消毒方式。

  三、二氧化氯发生器的原理及配置

  1.发生器组成,使用原料,反应原理,成本分析

  1.1发生器组成:由供料系统、反应系统、温控系统、吸收系统、安全系统、残液自动处理系统组成。

  1.2使用原料:氯酸钠(GB/T1618-1995工业一级品,含量≥99%);

  盐酸(GB320-93工业一级品,浓度≥31%)。

  1.3反应原理: NaClO3+2HCl→ClO2+1/2Cl2+H2O+NaCl

  1.4运行成本分析:二氧化氯发生器使用盐酸和氯酸钠为原料,盐酸(30%)的价格800元/吨,氯酸钠的价格为4200元/吨。根据该发生器的额定消耗量计,一般每生产1克有效氯消耗氯酸钠0.55g、盐酸1.1g,折合人民币约0.0035元。地下水投加量通常为1ppm,则:吨水成本约为:0.0035元/吨。

  2.投加工艺说明

  通常的水厂处理工艺,二氧化氯的投加点一般选在滤后,经管道混合后进入清水池,靠清水池中有效的接触时间即可达到杀菌的效果。

  3.配置和性能

  二氧化氯消毒系统是由二氧化氯发生器、控制器、氯酸钠计量泵、盐酸计量泵、氯酸钠储罐、盐酸储罐、水射器、盐酸液位开关、氯酸钠液位开关、盐酸过滤器、氯酸钠过滤器、电接点压力表、自动安全装置、化料器、盐酸提升罐、管道阀门等组成。

  二氧化氯发生器,系统安全可靠,运行稳定,配有一套完整的连锁安全保护和报警系统,主要包括:

  3.1设备反应温度超温和加热器的连锁保护,当反应温度超温时,设备自动停止加热,并有自动恒温系统保持最佳反应温度。

  3.2设备盐酸储罐液位和计量泵及控制器的连锁保护,当盐酸储罐液位低于设定液位时,计量泵停止工作,设备自动停机,当液位恢复后,设备自动启动,并在停机前的状态下运行。

  3.3设备氯酸钠储罐液位和计量泵及控制器的连锁保护,当氯酸钠储罐液位低于设定液位时,计量泵停止工作,设备自动停机,当液位恢复后,设备自动启动,并在停机前的状态下运行。

  3.4动力水压力和控制器的连锁保护,当动力水压力不够时,设备自动停机,恢复压力,设备自动启动,并在停机前的状态下运行。

  3.5电源断掉,设备自动停机,恢复电源后,设备自动启动,并在断电前的状态下运行。

  3.6设备配有特制的防爆阀,具有单向可逆自动恢复功能。

  四、二氧化氯发生器在宣钢生活水厂的应用效果

  钢生活水厂选用的是某公司生产的CPF-1000C型2台,通过出水端余氯值设置,可闭环控制二氧化氯的发生量和投加量。由于宣钢的厂区管网是利旧改造的,大多数为铸铁或钢管,且使用年代较长,水厂刚投入运行时,管网末梢有时会出现水发黄的现象,通过宣钢专业人员和宣钢卫生防疫部门以及厂家共同对这种现象进行分析,并多次对水源和泵站及管网进行取样化验,最终发现这种现象与二氧氯发生器的发生量设置和管网材质有关。在夜间厂区生活用水偏少,而二氧化氯的发生量仍与白天一样投加,造成管网余氯值偏高,对铁材质的管网氧化出现发黄的现象,通过对二氧化氯发生器的二氧化氯发生量的调整,将夜间二氧化氯发生器的二氧化氯发生量调小,而且能保证管网末梢余氯值不低于0.05mg/l的标准,经过一段时间的使用未发现用户反应水发黄的现象,经当地卫生防疫部门检化验出水符合国家生活饮用水标准。宣钢生活水厂是2008年底投入运行,经过两年多的使用,一直保持良好的运行状态,水质化验进行日检、月检、季检、年检,合格率百分之百。

  五、结束语

  宣钢生活水厂投运后,满足了宣钢厂区的生活用水需求,实现了厂区的生产用水系统和生活用水系统相对独立,为企业的跨越式发展奠定了基础。

  参考文献:

  [1]符九龙. 水处理工程. 中国建筑工业出版社. 2000.

  作者简介:谢建明(1975-),男,1995年毕业于辽宁本溪冶金高等专科学校企业供电专业,工程师,现从事动力能源管理工作。

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