王虹，尹郁

（東郊污水處理廠，天津 300300）

　　1 概述

　　從傳染病傳播途徑及流行病學的觀點出發，對處理后的污水進行消毒達標是重要的，而且也是必要的。目前，國內、外采用的消毒方法有許多種，如紫外線、液氯、二氧化氯、臭氧等。各種消毒措施都有各自的優缺點，例如，紫外線殺菌的優點在于對細菌有較高殺菌效果，只需極短接觸時間，基本上不改變水的物化性質，對純水不會帶入附加物所引入的污染，操作簡單，使用方便，只需定期清洗石英套管和更換燈管即可，但紫外線殺菌的造價相當的昂貴。而臭氧(O₃)是一種強氧化劑，在消毒上屬于過氧化物類消毒劑，具有廣譜、高效殺菌作用，臭氧的作用是急速殺菌，還可以去除水中的色、臭、味等有機物以及除Fe、Mn，助凝等功能。但臭氧操作復雜，幾乎不能貯存，而且操作上有不定期的危險性，O₃會收爆。二氧化氯的最大優點在于消毒效果不受水的pH高低影響，因為它在水中不發生水解，在pH 6 ~ l0間的水中消毒效果無變化，與腐殖質和有機物反應時，幾乎不發生有機鹵化反應，不生成并抑制生成致癌作用的三鹵甲烷，也不與氨及氨基化合物反應。二氧化氯雖然不會產生（THM）等有機致病物質，但最新資料表明，加入水中的二氧化氯有50% ~ 70%，產生的氯酸鹽、亞氯酸鹽比Cl₂毒性更高，會引起高鐵血紅蛋白血癥，對碘的吸收代謝有干擾，使動物分泌甲狀腺素的量降低，使血液中膽固醇升高。液氯消毒最大的優點是殺菌力強，價格便宜，而且投資基建一般，運行費用最低。液氯消毒在各地醫院、工業、民用的滅菌消毒中都有廣泛應用，并且有些已達到了自動化的程度。但自70年代以來，由于發現氯可與水中多種物質形成致癌致病變的物質，使用上開始受到限制。之所以從19世紀來開始有液氯消毒至今依然長盛不衰，是因為對它在消毒中所起的作用進行了全面的衡量和評價后，殺菌的效果始終在第一位，副作用只是第二位。投加液氯這種傳統的處理方法高效、可靠，水質衛生指標大幅度提高，而且價格低廉，含氯濃度高，有效氯達99%以上，比次氯酸鈉高5 ~ 10倍。

　　由于我廠在建廠時已有一套加氯設備，但一直沒有正常運行，部分設備存在不同程度的損壞，而且加氯系統的安全設施也沒有完全符合安全運行要求，因此，我們對該系統進行了徹底的維護及改造。重新按標準改造加氯系統，檢修并恢復系統設備，并購置部分必要設備。

　　2 本廠簡介

　　東郊污水處理廠采用傳統活性污泥工藝處理城市污水，日處理水量40萬噸，出水符合國家規定的二級排放標準，表1列出了本廠進出水水質與《城鎮污水處理廠污染物排放標準》（GB18918－2002）的比較。

表1  進出水水質

　　由上表可知，東郊污水處理廠的出水水質已符合城鎮污水處理廠污染物排放標準，這為我們的出水消毒提供了可靠的基礎。

　　3 加氯消毒的原理

　　氯氣是一種草綠色帶有刺激性臭味的有毒氣體，它能溶于水，在干燥的情況下，氯氣很難與鐵反應，故采用鋼材容器運送和盛裝液氯。實際上，Cl₂殺菌機理非常簡單，它主要是溶于水中產生了HOCl，HOCl是很小的中性分子，它能擴散到帶負電的細菌表面，并穿透至細菌內部，氧化和破壞微生物外膜或酶的蛋白質的結構功能，從而使微生物死亡。

　　4 加氯系統的改造

　　這種傳統的殺菌方式，采用一整套加氯設備（包括加氯機、蒸發器、液氯瓶、水射器），在二次沉淀池出水后直接加液氯。

　　我廠加氯系統分為氣氯投加系統和液氯投加系統，其工藝流程如下：

　　液氯系統：液氯源→蒸發器→過濾器→電動真空調壓器→V2000加氯機→2寸水射器→投加點。

　　氣氯系統：氣氯源→過濾器→V100調壓器→V100加氯機→3/4寸水射器→投加點。

　　注意：氣氯投加系統是一用一備工作方式運行。

　　根據系統的要求，我們對加氯系統進行了改造，主要內容包括以下部分：

　　① 重新制作兩套氯氣供應管路，增加過濾裝置及空瓶報警系統；

　　② 檢修、恢復蒸發器及150 kg/h加氯機各一臺，達到運行要求；

　　③ 檢修、恢復4 kg/h加氯機兩臺，達到運行要求；

　　④ 增加漏氯檢測及報警裝置，增加氯氣中和裝置，確保整個系統的安全運行；

　　⑤ 更換所有的氯水溶液管路，重新安裝3/4寸水射器2臺，購置2寸及3寸水射器各一臺，并安裝在室外出水計量槽附近；

　　⑥ 對加氯間電氣系統重新購置電控柜一臺，主要控制各用電設備，并增加報警遠傳及自動啟動中和裝置等功能。

　　該系統比原系統先進之處在于，增加了漏氯報警裝置及自動啟動中和裝置等功能。保證了人身的安全，并符合OHSMS18000體系認證要求。該系統的工作過程為：

　　當漏氯報警儀檢測到微小泄漏時（設定值為1 ppm），報警儀中的預報警繼電器閉合，輸出一個開關量信號，自動啟動氯瓶庫及蒸發器間內安裝的排風扇，同時報警儀發出聲光報警信號，我們將聲光報警儀安裝在本崗值班室內，以便及時通知有關人員進行處理。另外，我們還將另一組輸出信號與中心控制室計算機連接，以便相關人員采取應急措施。

　　當氯氣泄漏達到報警儀報警值（設定值為3 ppm）時，報警儀中的報警繼電器閉合，輸出一個開關量信號，自動啟動氯氣吸收中和裝置的引風機和堿液泵。引風機將氯瓶庫及蒸發器間內氣體抽至氯吸收裝置的中和塔內，同時堿液泵向吸收塔內輸送20%濃度的氫氧化鈉堿液，堿液由塔頂向下噴淋，與吸入的氯氣進行中和反應，從而達到吸收氯氣的目的。吸收后的干凈空氣從塔頂的排氣口排到大氣中。此時報警儀仍然發出聲光報警信號，通知有關人員到現場進行處理。

　　由此可以看出，這是一套比較先進的加氯消毒設備，在現代化污水處理廠中應用是比較適宜的。