次氯酸鈉消毒工藝在凈水廠中的應用

黃山

摘? 要：次氯酸鈉是一種強氧化劑，在溶液中生成次氯酸離子，通過水解反應生成次氯酸，具有與其他氯的衍生物相同的氧化和消毒作用。通過對凈水廠常用消毒工藝以及次氯酸鈉投加系統的分析比較，確定次氯酸鈉消毒工藝在凈水廠中有廣泛的應用前景。同時，提出次氯酸鈉消毒工藝在凈水廠應用中的一些建議，對類似工程項目具有一定的參考意義。

關鍵詞：次氯酸鈉;投加系統;應用

中圖分類號：TU991.2? ? ? ?文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2019）24-0119-03

Abstract： Sodium hypochlorite is a strong oxidant， which produces hypochlorite ion in solution and produces hypochlorite by hydrolysis， which has the same oxidation and disinfection effect as other chlorine derivatives. Through the analysis and comparison of the common disinfection process and the sodium hypochlorite addition system in the water purification plant， it is determined that the sodium hypochlorite disinfection process has a wide application prospect in the water purification plant. At the same time， some suggestions on the application of sodium hypochlorite disinfection process in water purification plant are put forward， which has certain reference significance for similar projects.

Keywords： sodium hypochlorite; addition system; application

目前，在常規給水處理工藝中使用的消毒劑主要有：液氯、氯胺、次氯酸鈉、二氧化氯消毒。凈水廠消毒工藝的選擇，主要是從消毒效果、可監測性、穩定性、使用成本及安全性方面進行考慮。

1 凈水廠消毒工藝介紹

1.1 液氯消毒

氯氣是一種具有特殊氣味的氣體，氯消毒的作用主要是次氯酸，當氯的量不斷增加之后，其性質會不斷的發生變化，產生一氯胺、二氯胺和三氯胺，進而達到消毒的目的。由于投資和運行成本較低，目前國內大部分大型水廠多采用液氯消毒工藝。

1.2 氯胺消毒

氯胺又稱化合性有效氯，在水處理中通常按一定比例投加氯氣和氨氣合成氯胺。針對自來水中有氯酚臭味的情況，可以采用氯胺消毒，即在水中同時加入氯和氨，將氨與氯的質量控制在1：3或者1：6，另外還要注意“氯、氨”的投藥的順序。

1.3 次氯酸鈉消毒

次氯酸鈉消毒方式主要是通過水解形成次氯酸，利用次氯酸來進行消毒，次氯酸鈉內的有效氯受到日光及溫度的影響會分解，目前在利用次氯酸鈉消毒可分為兩種形式，一是應用次氯酸鈉發生器在線生成次氯酸鈉溶液;一是采用次氯酸鈉成品溶液。不論用何種投加方式，因其安全性高，廣受各地水司的青睞。

1.4 二氧化氯消毒

二氧化氯消毒系統包括原料調制供應、二氧化氯發生、投加的成套設備，并必須有相應的有效的各種安全設施。二氧化氯在水中具有很強的穩定性，殺菌效果好，不同的投加點及投加量可起到不同的效果。除了做為消毒劑使用外，增加投加量可除臭，在前處理中投加時，可氧化有機物、錳、鐵。二氧化氯在使用過程中需注意防毒、防火、防爆，對凈水廠的運行管理要求較高。

2 消毒工藝比較

2.1 液氯消毒技術的應用優缺點

液氯消毒技術對細菌有較強的滅活能力，具有持續消毒作用，無需使用大型設備，投加相對簡單，投資和運行成本較低。但是如果水中含有較高的有機氮時，氯化反應極為復雜，將生成各種有機氯化物，而使余氯值穩定需要很長時間。氯氣毒性較強，在使用時存在較大的安全隱患。

2.2 氯胺消毒技術的應用優缺點

氯胺消毒技術相較氯消毒可減少三鹵甲烷的生成量，減輕氯酚味，并可增加余氯在供水管網中的持續時間，抑制管網中細菌的生成。相較于其他消毒技術，氯胺與水的接觸時間不小于2小時，是其他消毒技術的4倍，而且需要配套相應的投加、調制設備。

2.3 次氯酸鈉消毒技術的應用優缺點

次氯酸鈉消毒技術殺菌能力強，持續時間長，操作相對其他消毒方式簡單。但是次氯酸鈉不能夠長時間儲存，一般的存儲時間在10天左右，還有一種獲得次氯酸鈉的方式是現場制備，制取的設備體積較小，同時，在制取過程中會消耗一定的食鹽及電能。

2.4 二氧化氯消毒技術的應用優缺點

二氧化氯消毒技術受水溫及pH值影響小，與水接觸反應時間約30分鐘，在管網中持續消毒時間長，能有效殺滅病毒及兩蟲，具有強氧化作用，可除臭、去色、氧化錳、鐵等物質。使用過程中鹽酸的用量及運輸審批嚴格，生成的二氧化氯易分解，需現制現用。并且二氧化氯易爆（空氣含量10%，溶液30%），對于通風、管理要求高。

通過對常規消毒劑比較可以看出，氯氣、氯胺、二氧化氯都有與水中有機物和無機化合物反應產生有毒的或有“三致”作用的副產物的可能，而且安全隱患較大，運行管理難度較大（表1）。

次氯酸鈉消毒具有廣普殺菌效果，其殺菌能力較強，有持續滅菌作用和一定的除藻、除臭、除味的能力，效果與氯氣相當。作為消毒劑使用安全，基本不存在安全隱患，且其制備的原材料為食鹽，食鹽購買方便，多年來一直是國外凈水廠的主要消毒劑。2016年1月4日，福建省住房和城鄉建設廳辦公室發文，在全省城市供水行業推廣使用次氯酸鈉消毒劑。因此，通過對常規消毒劑的比較，可以看出次氯酸鈉消毒劑在凈水廠中擁有廣泛的應用前景。

3 次氯酸鈉投加工藝比較

目前主流的次氯酸鈉投加系統主要分為“外購成品次氯酸鈉溶液投加”與“次氯酸鈉發生器現場制備投加”兩種，這兩種投加系統的對比如表2所示。

通過上述對比，可以看出兩種投加方式的消毒效果及噸水處理成本相當。對于成品藥劑貨源充足的地方（有三家以上滿足供貨要求），建議采用外購成品次氯酸鈉溶液投加，運行維護成本相對較低，設備訂貨周期與施工周期均較短，平時的運行維護也無特殊要求。對于小規模凈水廠，尤其是貨源、交通不便的地區，建議采用次氯酸鈉發生器現場制備投加，避免藥劑長時間儲存衰減引起消毒效果不佳的隱患。

4 結束語

隨著供水安全的提高，從消毒副產物、安全監管、消毒效果等方面綜合考慮，次氯酸鈉消毒工藝在凈水廠應用中有廣泛的前景。針對不同地區的供水規模、經濟情況、貨運交通條件，選取合適的投加方式。

根據近幾年凈水廠設計經驗，提出一些建議供類似項目參考。

（1）針對原水水質特點，明確合理的加氯投加點，根據投加點數量及分布情況，合理選擇加氯計量泵的參數及規模，盡量采用相同參數的設備，降低備用泵數量，便于后期維護。

（2）次氯酸鈉投加管道及儲罐易結晶，設計中應考慮高壓水沖洗系統，最好能設置備用投加管，保證運行穩定。

（3）為便于觀察及維護，次氯酸鈉投加管道應敷設在管溝內。

（4）次氯酸鈉廢液應有專門的收集池，需由相關單位或制造廠商處理，不得隨意外排。

參考文獻：

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