二氧化氯消毒工藝在制水生產(chǎn)中的應(yīng)用分析

趙占軍 高桂青

(1.深圳市深水龍崗水務(wù)集團(tuán)有限公司，深圳 518115；2.南昌工程學(xué)院，江西 南昌 330099)

獺湖水廠位于深圳市龍崗區(qū)龍崗街道陽(yáng)河浪村，水廠工藝采用折板反應(yīng)池、平流沉淀、翻板濾池的傳統(tǒng)水處理工藝。原水取自東部引水工程，原水濁度保持在10NTU左右，暴雨天氣可達(dá)到60～80NTU。水廠設(shè)計(jì)供水能力為20萬m3/d，分兩期建設(shè)，目前一期為10萬m3/d 。水廠處理工藝流程如圖1所示。水廠采用二氧化氯消毒方式，設(shè)備采用的是深圳歐泰華環(huán)保公司的OTH2000系統(tǒng)列二氧化氯發(fā)生裝置，現(xiàn)場(chǎng)制備。共兩套系統(tǒng)，一用一備。

圖1 獺湖水廠工藝流程圖Fig1 Process diagram of Tahu water plant

1 二氧化氯制備方法及投加方式

1.1 制備方法

目前二氧化氯的制備方法主要有鹽酸法、硫酸法、亞氯酸鈉法[1]。獺湖水廠采用的是鹽酸法現(xiàn)場(chǎng)制備，原料為氯酸鈉和鹽酸，利用負(fù)壓曝氣制備二氧化氯氣體。

反應(yīng)式如下：

NaClO3+2HCl=ClO2+1/2Cl2+NaCl+H2O

1.2 投加控制方式

二氧化氯制備、投加系統(tǒng)采用全自動(dòng)控制，控制方式有兩種：

(1)流量信號(hào)控制：在投加點(diǎn)之前設(shè)置流量控測(cè)裝置，取測(cè)控流量計(jì)的流量信號(hào)，按一定的比例自動(dòng)調(diào)節(jié)二氧化氯的投加量。

(2)余氯信號(hào)控制：在出廠水管上設(shè)置余氯測(cè)控裝置，自動(dòng)測(cè)定出廠水余氯值濃度值，并轉(zhuǎn)成控制信號(hào)后控制投加量，使加藥量更精確。

由于二氧化氯是一種極不穩(wěn)定的氣體，在空氣中的體積濃度超過10%便有爆炸性，但在水溶液卻是十分安全的，因此，二氧化氯采用現(xiàn)場(chǎng)制備，現(xiàn)場(chǎng)投加的方式，通過水射器的抽吸作用形成二氧化氯水溶液，然后直接投加到工藝投加點(diǎn)，如圖2所示。

2 二氧化氯消毒效果

獺湖水廠2013年1月至2013年8月八個(gè)月內(nèi)采用二氧化氯作為生活飲用水消毒劑，消毒后水廠水質(zhì)主要項(xiàng)目指標(biāo)結(jié)果如下表1所示。

表1 源水、出廠水、管網(wǎng)水主要水質(zhì)指標(biāo)統(tǒng)計(jì)表

注：根據(jù)不同季節(jié)，不同水質(zhì)情況，二氧化氯投加量為：0.4～0.8mg/L 。

由上表可以看出，經(jīng)二氧化氯消毒的水質(zhì)各項(xiàng)主要指標(biāo)能夠滿足國(guó)家《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》GB5749—2006的要求。

3 二氧化氯消毒成本

2013年1月～2013年8月獺湖水廠二氧化氯千方水使用成本統(tǒng)計(jì)如表2所示。

表2 制水成本統(tǒng)計(jì)

從表2可以看出二氧化氯消毒制水成本較低。

4 采用二氧化氯消毒需注意的問題

(1)其液態(tài)和氣態(tài)極不穩(wěn)定，溫度升高、曝光或與有機(jī)質(zhì)接觸會(huì)發(fā)生爆炸，因此，不得運(yùn)輸成品，需現(xiàn)場(chǎng)制備，即時(shí)使用，存放于陰涼避光處[2]。

(2)二氧化氯是一種強(qiáng)氧化劑，其水溶液具有很強(qiáng)的氧化性，對(duì)金屬設(shè)備的腐蝕性很大。因此，要保證二氧化氯制備裝置及投加系統(tǒng)不發(fā)生泄漏。一旦發(fā)生泄漏，及時(shí)維修，并用清水沖洗地面，稀釋溶液。

(3)二氧化氯氣體具有和氯氣相似的刺激性氣味，要保證發(fā)生裝置的室內(nèi)通風(fēng)。

5 二氧化氯消毒與其它消毒方式比較

對(duì)氯胺、液氯、二氧化氯、臭氧等進(jìn)行比較[3]，如表3所示。

表3 消毒方式比較表

6 結(jié)論

綜上所述，二氧化氯作為飲用水消毒劑，與液氯存在的較大的不同在于二氧化氯是一種強(qiáng)氧化劑，而不是氯化劑，不產(chǎn)生氯化反應(yīng)。從消毒的效果、消毒安全性、口感及嗅和味方面來看，都優(yōu)于液氯。二氧化氯消毒不僅能夠保證出廠水水質(zhì)達(dá)到國(guó)家生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)，而且能夠使水質(zhì)得到很大提高，滿足了人們對(duì)高品質(zhì)生活飲用水的需求，二氧化氯正逐漸被用戶接受和認(rèn)可，其高效、安全、無毒的優(yōu)質(zhì)特性，決定二氧化氯在不遠(yuǎn)的將來必將取代液氯而廣泛應(yīng)用于飲用水處理中。

[1]范瑾初,金兆豐.水質(zhì)工程[M].中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2009.

[2]方火明.二氧化氯在飲用水消毒工藝中的應(yīng)用[J].廣州化工,2012,40(14):40-41.

[3]黃君禮,吳明松.飲用水二氧化氯消毒技術(shù)的現(xiàn)狀[J].凈水技術(shù),2010,29(4):16-18.