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次氯酸鈉在污水廠消毒的操縱與會商

作者 : 治污者說 拜候次數 : 1320 宣布日期 :2021-03-01

這次新冠疫情迸發今后,各地污水廠主管局部請求污水廠停止消毒處置,使污水廠的消毒任務又一次被存眷起來(又一次的緣由是17年前非典時代,污水廠的消毒也一樣被存眷)。這一期特地和大師一路來切磋污水廠的消毒題目。

污水廠的消毒體例有多種,加氯消毒、二氧化氯、次氯酸鈉、臭氧、紫外線等等,這些消毒體例在各個污水廠的設想中都有采取,這些范例的消毒體例、消毒道理各自差別,各有各的上風和錯誤謬誤,顛末非典SARS今后,污水廠現實操縱的環境,包羅從質料的推銷,操縱的自制性、寧靜性,經營用度等多個角度來看,愈來愈多的污水廠情愿接管乃至革新操縱次氯酸鈉作為污水廠的消毒劑。可是良多污水處置廠的辦理職員對次氯酸鈉在污水廠的消毒加藥都存在著必然的認知缺乏,比擬罕見的便是貯存、加藥量、余氯、糞大腸菌群可否達標等等方面認知完善;另有辦理不到位的環境等。上面將環繞次氯酸鈉睜開污水廠的消毒任務的切磋。

一、次氯酸鈉的消毒道理

污水廠的出水必須顛末消毒,這是因為城市糊口污水中含有大批的微生物,此中包羅對人類無害的細菌、原生植物的卵囊蟲及胞囊、蠕蟲、病毒等。浩繁的無害微生物的查驗任務量很是龐大,為了更疾速的檢測污水中的無害微生物數目,把糞大腸菌群數作為污水廠的生物學風險目標,污水在排擠廠之前,要停止響應的流程,來把糞大腸菌群數降落到必然的目標規模內,使污水中的無害微生物降落到環境可采取的規模,這便是污水廠的消毒。要注重污水廠的消毒不是滅菌,消毒是到達必然數目便能夠或許了,滅菌是全數滅殺。

污水廠的消毒中經常操縱的消毒劑有良多,次氯酸鈉是比擬經常操縱的一種,次氯酸鈉是作為氯消毒劑的一種,其消毒道理和氯氣的消毒道理根基不異,是經由進程對微生物體內的酶(也便是此刻很風行的“酵素”)的活性按捺來完成微生物的滅活消毒的。在氯消毒劑中經常操縱有用氯的說法來停止消毒結果的權衡,氯氣消毒的感化機理是氯氣在水中經由進程篡奪生物體內電子變成氯離子來停止消毒,以是有用氯是指氯氣天生氯離子的數目,而次氯酸鈉(NaClO)中的氯離子由+1價位,變為-1價位,要奪兩個電子,也便是兩個當量的氯,因這次氯酸鈉的有用氯含量便是:

Cl(有用)=Cl(當量)× Cl(現實百分數)

                  =2×Cl÷NaClO×100%

                  =2×35.5÷(23+35.5+16)×100%

                  =95.3%

在一些文獻材料中,對氯的消毒都是采取有用氯來計較的,次氯酸鈉的有用氯是95.3%。普通污水廠采取的是工場制備好的次氯酸鈉間接運輸到廠內停止投加,次氯酸鈉溶液的濃度在12~15%之間,換算成有用氯便是11~13%之間。是以污水廠在推銷次氯酸鈉時代,不要被一些商家誤導,普通有用氯在10%擺布便是普通的了,高于這個值都是子虛的成份較多,并且越高濃度的次氯酸鈉越輕易揮發,在污水廠貯存時代,很輕易揮發降落濃度,在貯存罐頂部要注重留有氯氣開釋孔,貯存空間要強迫排風,避免有毒氣體的積累。污水廠在操縱進程中的次氯酸鈉普通以10%的有用氯來計較。

污水廠的化驗室能夠或許經由進程余氯檢測的碘量法(GB19106-2013次氯酸鈉國度規范)的嘗試體例來檢測采辦的次氯酸鈉產品中有用氯的含量,也是污水廠保障推銷消毒商品及格的規范檢測手腕。

二、次氯酸鈉的投加計較

次氯酸鈉投入水中后,會發生水解,發生有用氯的反映,當有用氯和水中的微生物反映完成后,殘剩的有用氯便是余氯,這也是良多污水廠感應蒼茫的一個題目,出水的余氯堅持在幾多,余氯不是越高越好,高余氯進入到天然水體中會發生不良的消毒副產品DBPs,最罕見的是三鹵甲烷和鹵乙酸,另有N-亞硝基二甲烷(NDMA)等等,此中NDMA是已知的最強致癌因子之一。同時污水廠對本錢的收入管控上,消毒劑是此中的很大一局部,是以對采取次氯酸鈉停止消毒的污水廠來講,挑選公道的投加量是須要當真思慮的題目。

次氯酸鈉在水中須要必然的打仗時辰來完成有用消毒,是以在現實操縱中,污水廠都有設想打仗池,供給充足的打仗時辰來停止消毒,普通污水廠在設想負荷下打仗時辰在30分鐘,各個污水廠能夠或許按照現實處置水量來計較廠內現實打仗時辰,這個打仗時辰對前面加藥量的計較有很大感化。

按照消毒能源學和大批的污水廠現實經歷配合推導,由賽萊克(Selleck)等人提出的在抱負狀況的打仗池反映前提下,給定的打仗時辰所需余氯量的計較公式為:


此中:C為所需的余氯量,N0為消毒前的糞大腸菌群數,N為消毒須要到達的糞大腸菌群數,t為消毒打仗時辰。

比方說某廠深度處置后的出水中糞大腸菌群數為16000個/L,請求到達一級A的出水規范1000個/L,打仗時辰為45分鐘,能夠或許計較:

C=(16000÷1000)1/3÷(0.23×45)

   =0.24 mg/L

換算成產業品次氯酸鈉的操縱量為:

0.24÷10%=2.4 mg/L

這個公式能夠或許計較出抱負狀況下消毒劑的操縱量,可是要注重在污水廠的現實操縱中,因為處置水平差別,處置水質變更,會致使消毒劑不能夠或許完整感化于微生物的滅活,普通各類龐雜的雜質城市耗損大批的有用氯,是以這個計較能夠或許作為消毒劑投加的一個基準數值,現實操縱進程中,可按照此體例計較后,停止比例上浮后投加。

普通來講跟著污水處置流程的不時加長,水中微生物的去除結果會不時上升,有研討標明在差別污水處置水平下,細菌的去除和粉碎不一樣,下表是各個階段微生物去除率環境:


以是污水廠在消毒劑操縱本錢管控上,要注重對前端工藝的辦理,前端生物處置工藝運轉越不變,處置的水質越好,后端消毒劑投加量越小,這也請求辦理者把污水廠的運轉辦理作為一個體系來停止,不能分裂的看待某一關鍵。

三、次氯酸鈉的折點反映

次氯酸鈉是一種強氧化劑,能夠或許氧化良多復原物資,因為污水中含有各類物資,出格是氨氮,硝態氮等氮族化合物,這一類氮族化合物在次氯酸鈉的氧化感化下會變成氯胺,在這個進程中會耗損次氯酸鈉,次氯酸鈉所發生的余氯在氧化這局部氨的階段,會呈現一個降落的趨向,當把這局部氨全數氧化完后,水中余氯會上升,這便是加氯反映中的折點加氯。這個化學反映分為三步反映,別離為

(1)NH4++HClO→NH2Cl+H2O+H+

(2)NH2Cl +HClO→NHCl2+H2O

(3)NHCl2+HClO→NCl3+H2O

(3)2NHCl2+H2O→N2+HClO+H++Cl–

注重第三步反映是在差別的文獻中,表述差別的化學反映,此中第一步反映中的一氯胺NH2Cl在充足的打仗時辰下,仍能表現出響應的消毒感化;第二步反映的二氯胺NH2Cl有較強的氣息,消毒結果也降落。第三步反映發生N2或NCl3都能夠或許消減水中的氨氮。


良多污水廠操縱次氯酸鈉這個特征,停止氨氮超標的應急處置,可是按照化學式計較和現實運轉的統計數據,次氯酸鈉降解氨氮的操縱量很是龐大,次氯酸鈉的投加量和氨氮的比例在7~9:1的環境下,能力夠或許知足氨氮的完整轉化。是以在普通運轉中,污水廠沒法操縱次氯酸鈉來持久堅持氨氮達標。

污水廠在消毒工藝的運轉辦理中,須要重點注重次氯酸鈉的折點消毒特征,因為出水中的氨氮太高,為堅持充足的余氯和消毒結果,就會大批增添次氯酸鈉操縱量,為此污水廠在運轉工藝的節制中,前端脫氮處置要堅持高效,能力削減次氯酸鈉消毒劑的操縱量。

四、次氯酸鈉的影響身分

在污水廠的現實操縱進程中,現場存在多種身分影響次氯酸鈉的操縱結果,比擬罕見的有:


1. 污水處置水平。污水處置的水平越深,處置水水質越好,須要的消毒劑越少。

2. 次氯酸鈉與水的夾雜體例。次氯酸鈉與污水的夾雜越劇烈,打仗越完全,消毒的結果越較著,消毒劑的操縱量也就越少。比方在深度處置出水管上裝置消毒劑投加管,在打仗池內設置高低隔板加洪流的紊流狀況等。

3. 打仗時辰。打仗時辰和消毒結果在上文中有特地的公式描寫,打仗時辰越長消毒結果越好。

4. 污水溫度。污水溫度每降落15℃,消毒劑的反映速率進步一倍,打仗時辰可削減一半;反之降溫15℃速率則降落一倍。

5. pH值。PH值越低,消毒結果越好。

6. 其余攪擾物資。攪擾物資會影響次氯酸鈉的消毒感化,比方當水中含有大批鐵鹽的時辰,次氯酸鈉的結果降落較著。這也是污水廠適量投加鐵鹽除磷劑,會致使次氯酸鈉結果降落的緣由。

跟著羈系局部的嚴酷請求,次氯酸鈉在污水廠內的消毒操縱愈來愈普遍,領會和辦理次氯酸鈉的操縱是每一個操縱次氯酸鈉的污水廠應當停止的任務,也是做好污水處置最初一環的主要保障。

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