二氧化氯發生器在宣鋼生活水廠的應用

來源:http://www.wsgwwz.com/ 作者:餘氯檢測儀 時間:2019-07-18

  摘 要:為滿足企業的發展需要,保障宣鋼職工生活用水需求,宣鋼利用自備水源井及泵站自建一座生活水廠,通過考察和集中消毒方式的比較,宣鋼生活水廠采用了二氧化氯發生器消毒方法,取得了很好的效果。

  關鍵詞:水廠 消毒方式 二氧化氯發生器

  一、引言

  河北鋼鐵集團宣鋼公司正處於跨越發展的重要階段,由於曆史原因,宣化區自來水公司東區管網輸水能力已遠不能滿足公司廠區生活用水的規模,嚴重製約企業的發展。隨著宣鋼東廠區工業廢水實施集中處理和回用,要求廠區的生產用水係統和生活用水係統相對獨立,原廠區生活用水接引在生產供水管網上需徹底分離。

  為了合理利用水資源,優化配水,保證宣鋼後續生產、建設的正常進行,保障職工生活用水安全,根據宣鋼目前供用水狀況,利用動力廠一泵站及自備水源井轉換自建一座供水量15000m3/日的生活水廠,實現廠區目前和將來生活用水供給。

  二、消毒方式的選擇

  作為生活水廠必須保障水質符合國家標準,一泵站水源取之地下水,按照國家《生活飲用水水質標準》經衛生防疫部門取樣檢測均符合標準,由於水質較好,不需配置混凝-沉澱-過濾等處理工藝,僅經消毒即可。

  由於消毒是生活飲用水處理中必不可少的一個步驟,它對飲用水細菌學起保證作用,所以在一泵站內需配備一套消毒處理工藝和檢化驗儀器、儀表。

  目前集中消毒方式的優缺點。在大規模供水係統中,消毒被確認為是最基本的處理工藝。它是保證用戶安全用水必不可少的措施之一,在世界衛生組織和各國飲用水水質標準中,消毒指標都有嚴格規定。在公共給水係統中,氯氣和氯的衍生物消毒是應用最廣的消毒工藝:它能有效地降低各類涉及水的流行病的發生率,被各國給水係統所確認。然而,隨著人們對氯氣消毒產生的副產品分析研究,發現氯與水中某些有機物反應,如腐殖酸、富利酸等,將產生大量的鹵代烷和氯化有機物,使得處理後的水中各類氯化有機物有不同程度的升高。根據有關資料的表明,氯仿、四氯化碳、氯乙烯、三氯乙烯等氯化有機物被確認為對人身體健康有害的物質。氯氣消毒工藝對人體健康的潛在危害性受到人們的關注,尋找新的適用於公共給水係統消毒工藝,顯得非常迫切。

  二氧化氯是介於氯和臭氧性能之間的氧化劑和消毒劑。它的殺菌能力較氯強,剩餘量更穩定,並能有效地控製水的色度、嗅味。此外,二氧化氯與水中有機物不產生或產生少量的氯化有機物。因此,二氧化氯消毒在歐洲、美國的水廠中的應用逐年提高,有取代氯消毒的趨勢。

  二氧化氯是一種廣譜型的消毒劑,它對水中的病原微生物,包括病毒、芽子包、配水管網中的異養菌、硫酸鹽、還原菌及真菌等均有很高的殺滅作用。

  二氧化氯氣體易溶於水,它的溶解度是氯氣的5倍。二氧化氯在水中是純粹的溶解狀態,不與水發生化學反應,故它的消毒作用受水的 pH值影響極小,這是與氯消毒的區別之一。在較高的pH值小,二氧化氯消毒能力比氯強。

  二氧化氯對水處理係統中的沉澱、澄清、過濾設備以及配水管網中的藻類異養菌、鐵細菌、硫酸鹽及還原菌等,都有較好的去除殺滅效果,投加二氧化氯將有利於水處理設施的運行和維護。

  二氧化氯發生器是利用氯酸鈉和鹽酸進行現場製備,氯酸鈉和鹽酸儲存方便安全,所以二氧化氯發生器具有安全、經濟、可靠的優點,而液氯不能現場製備,水廠必須采購大量的液氯,用特製的鋼瓶儲存和運輸,且需要具有相關運輸資質的車輛進行運輸,很不方便。氯氣是一種具有強烈刺激性的窒息性劇毒氣體。當空氣中氯氣濃度為40~60ml/m3時,人呼吸0.5~h就有危險性,所以液氯在水廠存儲存在著一定的危險性,需建設噴淋設施防止氯氣泄露。

  宣鋼通過對宣化區自來水廠和山西太穀自來水廠的實地考察和比較幾種消毒方法優缺點,結合宣鋼水廠自身特點,宣鋼生活水廠采用了二氧化氯消毒方式。

  三、二氧化氯發生器的原理及配置

  1.發生器組成,使用原料,反應原理,成本分析

  1.1發生器組成:由供料係統、反應係統、溫控係統、吸收係統、安全係統、殘液自動處理係統組成。

  1.2使用原料:氯酸鈉(GB/T1618-1995工業一級品,含量≥99%);

  鹽酸(GB320-93工業一級品,濃度≥31%)。

  1.3反應原理: NaClO3+2HCl→ClO2+1/2Cl2+H2O+NaCl

  1.4運行成本分析:二氧化氯發生器使用鹽酸和氯酸鈉為原料,鹽酸(30%)的價格800元/噸,氯酸鈉的價格為4200元/噸。根據該發生器的額定消耗量計,一般每生產1克有效氯消耗氯酸鈉0.55g、鹽酸1.1g,折合人民幣約0.0035元。地下水投加量通常為1ppm,則:噸水成本約為:0.0035元/噸。

  2.投加工藝說明

  通常的水廠處理工藝,二氧化氯的投加點一般選在濾後,經管道混合後進入清水池,靠清水池中有效的接觸時間即可達到殺菌的效果。

  3.配置和性能

  二氧化氯消毒係統是由二氧化氯發生器、控製器、氯酸鈉計量泵、鹽酸計量泵、氯酸鈉儲罐、鹽酸儲罐、水射器、鹽酸液位開關、氯酸鈉液位開關、鹽酸過濾器、氯酸鈉過濾器、電接點壓力表、自動安全裝置、化料器、鹽酸提升罐、管道閥門等組成。

  二氧化氯發生器,係統安全可靠,運行穩定,配有一套完整的連鎖安全保護和報警係統,主要包括:

  3.1設備反應溫度超溫和加熱器的連鎖保護,當反應溫度超溫時,設備自動停止加熱,並有自動恒溫係統保持最佳反應溫度。

  3.2設備鹽酸儲罐液位和計量泵及控製器的連鎖保護,當鹽酸儲罐液位低於設定液位時,計量泵停止工作,設備自動停機,當液位恢複後,設備自動啟動,並在停機前的狀態下運行。

  3.3設備氯酸鈉儲罐液位和計量泵及控製器的連鎖保護,當氯酸鈉儲罐液位低於設定液位時,計量泵停止工作,設備自動停機,當液位恢複後,設備自動啟動,並在停機前的狀態下運行。

  3.4動力水壓力和控製器的連鎖保護,當動力水壓力不夠時,設備自動停機,恢複壓力,設備自動啟動,並在停機前的狀態下運行。

  3.5電源斷掉,設備自動停機,恢複電源後,設備自動啟動,並在斷電前的狀態下運行。

  3.6設備配有特製的防爆閥,具有單向可逆自動恢複功能。

  四、二氧化氯發生器在宣鋼生活水廠的應用效果

  鋼生活水廠選用的是某公司生產的CPF-1000C型2台,通過出水端餘氯值設置,可閉環控製二氧化氯的發生量和投加量。由於宣鋼的廠區管網是利舊改造的,大多數為鑄鐵或鋼管,且使用年代較長,水廠剛投入運行時,管網末梢有時會出現水發黃的現象,通過宣鋼專業人員和宣鋼衛生防疫部門以及廠家共同對這種現象進行分析,並多次對水源和泵站及管網進行取樣化驗,最終發現這種現象與二氧氯發生器的發生量設置和管網材質有關。在夜間廠區生活用水偏少,而二氧化氯的發生量仍與白天一樣投加,造成管網餘氯值偏高,對鐵材質的管網氧化出現發黃的現象,通過對二氧化氯發生器的二氧化氯發生量的調整,將夜間二氧化氯發生器的二氧化氯發生量調小,而且能保證管網末梢餘氯值不低於0.05mg/l的標準,經過一段時間的使用未發現用戶反應水發黃的現象,經當地衛生防疫部門檢化驗出水符合國家生活飲用水標準。宣鋼生活水廠是2008年底投入運行,經過兩年多的使用,一直保持良好的運行狀態,水質化驗進行日檢、月檢、季檢、年檢,合格率百分之百。

  五、結束語

  宣鋼生活水廠投運後,滿足了宣鋼廠區的生活用水需求,實現了廠區的生產用水係統和生活用水係統相對獨立,為企業的跨越式發展奠定了基礎。

  參考文獻:

  [1]符九龍. 水處理工程. 中國建築工業出版社. 2000.

  作者簡介:謝建明(1975-),男,1995年畢業於遼寧本溪冶金高等專科學校企業供電專業,工程師,現從事動力能源管理工作。

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