摘 要：為滿足企業(yè)的發(fā)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(fā)生器消毒方法，取得了很好的效果。

　　關(guān)鍵詞：水廠 消毒方式 二氧化氯發(fā)生器

　　一、引言

　　河北鋼鐵集團宣鋼公司正處于跨越發(fā)展的重要階段，由于歷史原因，宣化區(qū)自來水公司東區(qū)管網(wǎng)輸水能力已遠不能滿足公司廠區(qū)生活用水的規(guī)模，嚴重制約企業(yè)的發(fā)展。隨著宣鋼東廠區(qū)工業(yè)廢水實施集中處理和回用，要求廠區(qū)的生產(chǎn)用水系統(tǒng)和生活用水系統(tǒng)相對獨立，原廠區(qū)生活用水接引在生產(chǎn)供水管網(wǎng)上需分離。

　　為了合理利用水資源，優(yōu)化配水，保證宣鋼后續(xù)生產(chǎn)、建設(shè)的正常進行，保障職工生活用水安全，根據(jù)宣鋼目前供用水狀況，利用動力廠一泵站及自備水源井轉(zhuǎn)換自建一座供水量15000m3/日的生活水廠，實現(xiàn)廠區(qū)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(zhì)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(zhì)標準》經(jīng)衛(wèi)生防疫部門取樣檢測均符合標準，由于水質(zhì)較好，不需配置混凝-沉淀-過濾等處理工藝，僅經(jīng)消毒即可。

　　由于消毒是生活飲用水處理中的一個步驟，它對飲用水細菌學(xué)起保證作用，所以在一泵站內(nèi)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(yōu)缺點。在大規(guī)模供水系統(tǒng)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的措施之一，在世界衛(wèi)生組織和各國飲用水水質(zhì)標準中，消毒指標都有嚴格規(guī)定。在公共給水系統(tǒng)中，氯氣和氯的衍生物消毒是應(yīng)用的消毒工藝：它能有效地降低各類涉及水的流行病的發(fā)生率，被各國給水系統(tǒng)所確認。然而，隨著人們對氯氣消毒產(chǎn)生的副產(chǎn)品分析研究，發(fā)現(xiàn)氯與水中某些有機物反應(yīng)，如腐殖酸、富利酸等，將產(chǎn)生大量的鹵代烷和氯化有機物，使得處理后的水中各類氯化有機物有不同程度的升高。根據(jù)有關(guān)資料的表明，氯仿、、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(zhì)。氯氣消毒工藝對人體健康的潛在危害性受到人們的關(guān)注，尋找新的適用于公共給水系統(tǒng)消毒工藝，顯得非常迫切。

　　二氧化氯是介于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，剩余量更穩(wěn)定，并能有效地控制水的色度、嗅味。此外，二氧化氯與水中有機物不產(chǎn)生或產(chǎn)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(yīng)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(wǎng)中的異養(yǎng)菌、硫酸鹽、還原菌及真菌等均有很高的殺滅作用。

　　二氧化氯氣體易溶于水，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(tài)，不與水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，故它的消毒作用受水的 pH值影響極小，這是與氯消毒的區(qū)別之一。在較高的pH值小，二氧化氯消毒能力比氯強。

　　二氧化氯對水處理系統(tǒng)中的沉淀、澄清、過濾設(shè)備以及配水管網(wǎng)中的藻類異養(yǎng)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于水處理設(shè)施的運行和維護。

　　二氧化氯發(fā)生器是利用氯酸鈉和鹽酸進行現(xiàn)場制備，氯酸鈉和鹽酸儲存方便安全，所以二氧化氯發(fā)生器具有安全、經(jīng)濟、可靠的優(yōu)點，而液氯不能現(xiàn)場制備，水廠必須采購大量的液氯，用特制的鋼瓶儲存和運輸，且需要具有相關(guān)運輸資質(zhì)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(shè)噴淋設(shè)施防止氯氣泄露。

　　宣鋼通過對宣化區(qū)自來水廠和山西太谷自來水廠的實地考察和比較幾種消毒方法優(yōu)缺點，結(jié)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(fā)生器的原理及配置

　　1.發(fā)生器組成，使用原料，反應(yīng)原理，成本分析

　　1.1發(fā)生器組成：由供料系統(tǒng)、反應(yīng)系統(tǒng)、溫控系統(tǒng)、吸收系統(tǒng)、安全系統(tǒng)、殘液自動處理系統(tǒng)組成。

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

　　鹽酸(GB320-93工業(yè)一級品，濃度≥31%)。

　　1.3反應(yīng)原理： NaClO3+2HCl→ClO2+1/2Cl2+H2O+NaCl

　　1.4運行成本分析：二氧化氯發(fā)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(jù)該發(fā)生器的額定消耗量計，一般每生產(chǎn)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后，經(jīng)管道混合后進入清水池，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

　　二氧化氯消毒系統(tǒng)是由二氧化氯發(fā)生器、控制器、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(guān)、氯酸鈉液位開關(guān)、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(fā)生器，系統(tǒng)安全可靠，運行穩(wěn)定，配有一套完整的連鎖安全保護和報警系統(tǒng)，主要包括：

　　3.1設(shè)備反應(yīng)溫度超溫和加熱器的連鎖保護，當反應(yīng)溫度超溫時，設(shè)備自動停止加熱，并有自動恒溫系統(tǒng)保持反應(yīng)溫度。

　　3.2設(shè)備鹽酸儲罐液位和計量泵及控制器的連鎖保護，當鹽酸儲罐液位低于設(shè)定液位時，計量泵停止工作，設(shè)備自動停機，當液位恢復(fù)后，設(shè)備自動啟動，并在停機前的狀態(tài)下運行。

　　3.3設(shè)備氯酸鈉儲罐液位和計量泵及控制器的連鎖保護，當氯酸鈉儲罐液位低于設(shè)定液位時，計量泵停止工作，設(shè)備自動停機，當液位恢復(fù)后，設(shè)備自動啟動，并在停機前的狀態(tài)下運行。

　　3.4動力水壓力和控制器的連鎖保護，當動力水壓力不夠時，設(shè)備自動停機，恢復(fù)壓力，設(shè)備自動啟動，并在停機前的狀態(tài)下運行。

　　3.5電源斷掉，設(shè)備自動停機，恢復(fù)電源后，設(shè)備自動啟動，并在斷電前的狀態(tài)下運行。

　　3.6設(shè)備配有特制的防爆閥，具有單向可逆自動恢復(fù)功能。

　　四、二氧化氯發(fā)生器在宣鋼生活水廠的應(yīng)用效果

　　鋼生活水廠選用的是某公司生產(chǎn)的CPF-1000C型2臺，通過出水端余氯值設(shè)置，可閉環(huán)控制二氧化氯的發(fā)生量和投加量。由于宣鋼的廠區(qū)管網(wǎng)是利舊改造的，大多數(shù)為鑄鐵或鋼管，且使用年代較長，水廠剛投入運行時，管網(wǎng)末梢有時會出現(xiàn)水發(fā)黃的現(xiàn)象，通過宣鋼專業(yè)人員和宣鋼衛(wèi)生防疫部門以及廠家共同對這種現(xiàn)象進行分析，并多次對水源和泵站及管網(wǎng)進行取樣化驗，最終發(fā)現(xiàn)這種現(xiàn)象與二氧氯發(fā)生器的發(fā)生量設(shè)置和管網(wǎng)材質(zhì)有關(guān)。在夜間廠區(qū)生活用水偏少，而二氧化氯的發(fā)生量仍與白天一樣投加，造成管網(wǎng)余氯值偏高，對鐵材質(zhì)的管網(wǎng)氧化出現(xiàn)發(fā)黃的現(xiàn)象，通過對二氧化氯發(fā)生器的二氧化氯發(fā)生量的調(diào)整，將夜間二氧化氯發(fā)生器的二氧化氯發(fā)生量調(diào)小，而且能保證管網(wǎng)末梢余氯值不低于0.05mg/l的標準，經(jīng)過一段時間的使用未發(fā)現(xiàn)用戶反應(yīng)水發(fā)黃的現(xiàn)象，經(jīng)當?shù)匦l(wèi)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(jīng)過兩年多的使用，一直保持良好的運行狀態(tài)，水質(zhì)化驗進行日檢、月檢、季檢、年檢，合格率。

　　五、結(jié)束語

　　宣鋼生活水廠投運后，滿足了宣鋼廠區(qū)的生活用水需求，實現(xiàn)了廠區(qū)的生產(chǎn)用水系統(tǒng)和生活用水系統(tǒng)相對獨立，為企業(yè)的跨越式發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

　　參考文獻：

　　[1]符九龍. 水處理工程. 中國建筑工業(yè)出版社. 2000.

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

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