东郊污水处理厂加氯系统改造

王虹，尹郁

（东郊污水处理厂，天津 300300）

　　1 概述

　　从传染病传播途径及流行病学的观点出发，对处理后的污水进行消毒达标是重要的，而且也是必要的。目前，国内、外采用的消毒方法有许多种，如紫外线、液氯、二氧化氯、臭氧等。各种消毒措施都有各自的优缺点，例如，紫外线杀菌的优点在于对细菌有较高杀菌效果，只需极短接触时间，基本上不改变水的物化性质，对纯水不会带入附加物所引入的污染，操作简单，使用方便，只需定期清洗石英套管和更换灯管即可，但紫外线杀菌的造价相当的昂贵。而臭氧(O₃)是一种强氧化剂，在消毒上属于过氧化物类消毒剂，具有广谱、高效杀菌作用，臭氧的作用是急速杀菌，还可以去除水中的色、臭、味等有机物以及除Fe、Mn，助凝等功能。但臭氧操作复杂，几乎不能贮存，而且操作上有不定期的危险性，O₃会收爆。二氧化氯的最大优点在于消毒效果不受水的pH高低影响，因为它在水中不发生水解，在pH 6 ~ l0间的水中消毒效果无变化，与腐殖质和有机物反应时，几乎不发生有机卤化反应，不生成并抑制生成致癌作用的三卤甲烷，也不与氨及氨基化合物反应。二氧化氯虽然不会产生（THM）等有机致病物质，但最新资料表明，加入水中的二氧化氯有50% ~ 70%，产生的氯酸盐、亚氯酸盐比Cl₂毒性更高，会引起高铁血红蛋白血症，对碘的吸收代谢有干扰，使动物分泌甲状腺素的量降低，使血液中胆固醇升高。液氯消毒最大的优点是杀菌力强，价格便宜，而且投资基建一般，运行费用最低。液氯消毒在各地医院、工业、民用的灭菌消毒中都有广泛应用，并且有些已达到了自动化的程度。但自70年代以来，由于发现氯可与水中多种物质形成致癌致病变的物质，使用上开始受到限制。之所以从19世纪来开始有液氯消毒至今依然长盛不衰，是因为对它在消毒中所起的作用进行了全面的衡量和评价后，杀菌的效果始终在第一位，副作用只是第二位。投加液氯这种传统的处理方法高效、可靠，水质卫生指标大幅度提高，而且价格低廉，含氯浓度高，有效氯达99%以上，比次氯酸钠高5 ~ 10倍。

　　由于我厂在建厂时已有一套加氯设备，但一直没有正常运行，部分设备存在不同程度的损坏，而且加氯系统的安全设施也没有完全符合安全运行要求，因此，我们对该系统进行了彻底的维护及改造。重新按标准改造加氯系统，检修并恢复系统设备，并购置部分必要设备。

　　2 本厂简介

　　东郊污水处理厂采用传统活性污泥工艺处理城市污水，日处理水量40万吨，出水符合国家规定的二级排放标准，表1列出了本厂进出水水质与《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918－2002）的比较。

表1  进出水水质

　　由上表可知，东郊污水处理厂的出水水质已符合城镇污水处理厂污染物排放标准，这为我们的出水消毒提供了可靠的基础。

　　3 加氯消毒的原理

　　氯气是一种草绿色带有刺激性臭味的有毒气体，它能溶于水，在干燥的情况下，氯气很难与铁反应，故采用钢材容器运送和盛装液氯。实际上，Cl₂杀菌机理非常简单，它主要是溶于水中产生了HOCl，HOCl是很小的中性分子，它能扩散到带负电的细菌表面，并穿透至细菌内部，氧化和破坏微生物外膜或酶的蛋白质的结构功能，从而使微生物死亡。

　　4 加氯系统的改造

　　这种传统的杀菌方式，采用一整套加氯设备（包括加氯机、蒸发器、液氯瓶、水射器），在二次沉淀池出水后直接加液氯。

　　我厂加氯系统分为气氯投加系统和液氯投加系统，其工艺流程如下：

　　液氯系统：液氯源→蒸发器→过滤器→电动真空调压器→V2000加氯机→2寸水射器→投加点。

　　气氯系统：气氯源→过滤器→V100调压器→V100加氯机→3/4寸水射器→投加点。

　　注意：气氯投加系统是一用一备工作方式运行。

　　根据系统的要求，我们对加氯系统进行了改造，主要内容包括以下部分：

　　① 重新制作两套氯气供应管路，增加过滤装置及空瓶报警系统；

　　② 检修、恢复蒸发器及150 kg/h加氯机各一台，达到运行要求；

　　③ 检修、恢复4 kg/h加氯机两台，达到运行要求；

　　④ 增加漏氯检测及报警装置，增加氯气中和装置，确保整个系统的安全运行；

　　⑤ 更换所有的氯水溶液管路，重新安装3/4寸水射器2台，购置2寸及3寸水射器各一台，并安装在室外出水计量槽附近；

　　⑥ 对加氯间电气系统重新购置电控柜一台，主要控制各用电设备，并增加报警远传及自动启动中和装置等功能。

　　该系统比原系统先进之处在于，增加了漏氯报警装置及自动启动中和装置等功能。保证了人身的安全，并符合OHSMS18000体系认证要求。该系统的工作过程为：

　　当漏氯报警仪检测到微小泄漏时（设定值为1 ppm），报警仪中的预报警继电器闭合，输出一个开关量信号，自动启动氯瓶库及蒸发器间内安装的排风扇，同时报警仪发出声光报警信号，我们将声光报警仪安装在本岗值班室内，以便及时通知有关人员进行处理。另外，我们还将另一组输出信号与中心控制室计算机连接，以便相关人员采取应急措施。

　　当氯气泄漏达到报警仪报警值（设定值为3 ppm）时，报警仪中的报警继电器闭合，输出一个开关量信号，自动启动氯气吸收中和装置的引风机和碱液泵。引风机将氯瓶库及蒸发器间内气体抽至氯吸收装置的中和塔内，同时碱液泵向吸收塔内输送20%浓度的氢氧化钠碱液，碱液由塔顶向下喷淋，与吸入的氯气进行中和反应，从而达到吸收氯气的目的。吸收后的干净空气从塔顶的排气口排到大气中。此时报警仪仍然发出声光报警信号，通知有关人员到现场进行处理。

　　由此可以看出，这是一套比较先进的加氯消毒设备，在现代化污水处理厂中应用是比较适宜的。