某大型污水廠加氯間氯庫漏氯吸收裝置和通風系統改造

袁明法

（重慶化工設計研究院，重慶 400036）

某大型污水廠加氯間氯庫漏氯吸收裝置和通風系統改造

袁明法

（重慶化工設計研究院，重慶 400036）

介紹了漏氯吸收裝置的工藝原理及特點，對某污水廠加氯間氯庫現存問題進行梳理并對存在問題進行改造設計，本質上提高了加氯間安全級別和職業衛生環境質量水平。

漏氯；吸收裝置；氯氣

1 氯是大中型水廠一種常用經濟有效的水處理消毒劑。消毒原理是其與水反應生成了次氯酸，它的強氧化性能殺死水里的病菌。通常水廠采用液氯鋼瓶通過加氯機自動控制系統定量向水體加氯消毒。

但氯氣又是一種殺傷力很強的有毒氣體，一旦發生跑氯事故，液氯自鋼瓶中跑出流到大氣中，壓力驟然降低，吸收環境中的熱而迅速氣化。對人體及其他動植物和環境有嚴重危害，可造成水體污染。因此，在氯氣的生產和使用過程中，必須采用可靠的安全防護裝置，以防泄氯造成重大事故，減少危險發生的幾率。

2 漏氯吸收裝置工藝流程簡述

漏氯吸收裝置是指將泄漏氯氣吸收處理的全套裝置，主要應用于水廠及污水廠、電廠、造紙、化工等大量使用和存儲液氯和氯氣的場所，目前有兩種吸收工藝。

2.1酸堿中和法

利用堿性溶液吸收氯氣，屬于中和性，反應式為：

此法吸收氯氣后的堿液生成鹽類結晶無法再生，易堵塞吸收塔噴淋管噴頭和填料。隨著吸收時間的延長以及堿液吸收空氣中二氧化碳，吸收液中氫氧化鈉濃度逐漸降低，吸收能力逐漸下降，一次性吸收氯氣量有限。

2.2氧化還原法

采用25%氯化亞鐵溶液吸收氯氣，反應式為：

吸收過程：2FeCl2+Cl2=2FeCl3

再生過程：2FeCl3+Fe=3FeCl2

此法亞鐵鹽的吸收和再生是同步進行的，一次性可以吸收大量的氯氣，不需要更換吸收液，也不會產生結晶。當裝置吸收大量氯氣時，只需回收部分吸收液，添加再生劑即可。

3 改造工程設計

3.1加氯間氯庫基本情況

氯庫總容積2 722m3，共有液氯鋼瓶5個，每瓶含液氯1t。在氯庫貼鄰設有堿液漏氯吸收裝置間，風機風量10 000m3/h，漏氯吸收能力1 000kg/h。氯庫設有邊墻送風機和邊墻排風機各6臺，單臺風量為2 000m3/h。

3.2加氯間氯庫存在問題

3.2.1風機循環能力不符合規范要求

根據《城鎮供水廠運行、維護及安全技術規程》CJJ58-2009第4.4.7條規定：漏氯吸收裝置風機風量應滿足氣體循環次數8～12次/h。現有風量100 000m3/h，氣體循環次數3.7次/h，不符合規范要求，因此需要重新計算選擇漏氯吸收裝置。隨著裝置吸收能力及風量增大，原有漏氯吸收裝置間面積不夠，需重新選擇位置布置漏氯吸收裝置。

3.2.2通風系統換氣次數不符合規范要求

根據《室外給水設計規范》GB50013-2006第9.8.18條規定，加氯間及其倉庫應設有每小時換氣8～12次的通風系統。現有氯庫通風量為12 000 m3/h，通風次數為4.4次/h，不符合規范要求。

3.2.3漏氯吸收裝置尾氣排放口未設置氯氣濃度檢測裝置，無法對排放尾氣進行監測。

3.2.4氯庫通風系統風機無止回功能，當發生大量氯氣泄漏時氯庫密封性能差，容易導致氯氣外漏。

3.3改造設計

工程設計范圍為對某大型污水廠加氯間氯庫漏氯吸收裝置及通風系統進行改造設計。通過查找現存問題，擬在以下方面進行改造和優化：

3.3.1吸收工藝

采用氧化還原法，利用氯化亞鐵溶液做吸收液在高效氯氣吸收塔中吸收，反應后的尾氣通過送風管送回氯庫房中，形成閉路循環系統，達到環保、保障安全生產的目的。吸收塔頂設有汽水分離裝置，可以充分實現汽水分離，防止含水濕氯氣對氯庫氯瓶及其他金屬的腐蝕。漏氯吸收裝置流程示意圖見下圖：

圖1　漏氯吸收裝置流程示意圖

高效氯氣吸收塔為該工藝的核心設備，它是一種新型的，具有國際先進水平的高效吸收塔。它采用了先進的氣體動力學“流態化理論”和“流化床流化技術”進行設計，表現出了優越的技術性能。它克服了傳統塔器易結垢、易堵塞、效率低、運行不穩定等缺點，同時把運行費用也降至最低，是西方國家推出的第三代主流氯氣廢氣吸收設備。

裝置采用多點吸風和空間立體多點回風的布風方式，吸風管布置在靠近液氯鋼瓶的地溝內。泄漏氯氣通過氯庫內的多點吸風口快速吸入吸收裝置。空間立體多點回風是在氯庫房內增設工藝管道，出風口在氯瓶附近遠離吸風管的位置，這樣氯庫內的氣體平穩有規律流動，具有更高的吸收效率。

按規范要求，氯庫泄漏風量循環次數按12次/h考慮，根據氯庫體積計算取整后漏氯吸收風量為34 000m3/h，漏氯吸收能力1 000kg/h。

3.3.2通風系統

通風系統采用強制通風設施，氯庫換氣次數按8次/h考慮。正常情況下風機全開，事故時全關，風機均設有止回風閥，排放口高出氯庫屋頂。

3.3.3自控

漏氯吸收裝置采用先進的PLC控制系統，氯庫設氯氣濃度檢測報警探頭，在微量泄漏時，通過系統的程序設定，發出聲光報警，提醒有關人員。當氯庫發生氯氣泄漏事故（泄漏氯氣濃度大于33×10-6），安裝在氯庫的氯氣檢測儀自動報警，漏氯吸收裝置及時自動啟動并投入運行直到氯氣檢測濃度不超過13×10-6系統自動停止。

3.3.4電氣

漏氯吸收裝置供電設計采用二級負荷等級，風機和吸收液循環泵與氯氣檢測信號聯鎖啟停。

4 結語

通過對某大型污水廠加氯間氯庫漏氯吸收裝置和通風系統改造，使得改造后氯庫泄漏風量和氯庫換氣次數及排放口位置滿足國家標準、規范的要求，從本質上提高了加氯間安全級別和職業衛生環境質量，滿足了安全生產的要求。

Between a large sewage treatment plant chlorination chlorine chlorine leak absorption device library and Ventilation System Design

Yuan Ming-fa

This paper introduces the principle and process characteristics leakage of chlorine absorption device for a sewage plant chlorination chlorine between libraries to sort out the existing problems and to transform the design problem，in essence，to improve the security level of chlorination level of environmental quality and occupational health.

leakage of chlorine；absorption device；chlorine

X703

A

1003-6490（2016）01-0095-02

2016-01-02

袁明法（1981-）男，湖南邵陽人，工程師，主要從事化工工程設計工作。