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新制水系统氯耗高原因查找与解决

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新制水系统氯耗高原因查找与解决黄其铭(佛山市顺德区水业控股有限公司龙江分公司,广东佛山528318)摘要:因新建成水处理工艺氯耗偏高,通过对过程水的系统检验,发现是滤池存在不完全的硝化反应,生成了浓度较高的亚硝酸盐氮,导致氯耗大幅增大。通过试验,实行不同的方法,最终得到解决。关键词:亚硝酸盐氮;氨氮;滤池;硝化菌北江制水系统(以下简称“新系统”)于2014年11月建成,完成清洗消毒后开始投入运行。在通过一个多月的试运行,过程中氯耗一直过大,平均为3.8m,高峰达到4.2g/m以上,是在用其他制水系统的2倍以上。因我司新旧系统均采用“三点加氯”投加消毒方法,新系统在此情况下,投加各点需频繁检验,不断进行投加量调整,加大了制水运行员的工作量的同时,还导致消毒副产物增大、制水成本大大增加。1过程水检验、问题查找及原因分析1.1试验新旧系统水泥结构中氯水消耗速度,新系统的水泥结构在运行1个月的情况下与旧的大同小异,由此可判断该方面并不是导致氯耗过大的原因1.2pH值对氯耗的影响氯消毒作用的机理,一般认为主要是通过次氯酸HCLO起作用。HCLO为很小的中性分子,只有它才能扩散到带负电的细菌表面,并通过细菌的细胞壁穿透到细菌内部。同时,由于它是一种强氧化剂,容易损坏细菌的细胞膜,使内部的蛋白质、RNA、DNA等物质释出,并影响多种酶系统,从而使细菌死亡。氯气溶解在水中迅速水解生成次氯酸:CL2+H20+—H+CL一+HCLO次氯酸是一种弱电解质,在水中存在电离平衡:HCL0—Cl0一+H当pH值较低时,有利于反应向左移动;当pH值较高时,有利于反应向右移动。不同pH值时,水中HCLO和C10一所占的比例是不同的,当pH值<6时(20℃),HCLO接近100%;当pH:7.5时(20℃),HCLO和C10一大致相等;当pH>9时(20℃),C10一接近100%。因此为提高消毒效果,减少加氯量,控制水中pH值是很重要的。但通过对比新旧系统的pH值的检验比对,两者数值非常接近,排除该项可能性。1.3运行过程中过程水的变化检验新旧系统过程水,多日检验平均数据结果如下:簋待袖眯p砖啦后撼检g盘项目激水位旧毒I}旧新旧p折ppH僵P7667,67a74gp7SOp744074807.76游离泉氯mgL0050OOS娟O瑚OSO750O450息氯一越gL0.IOO,l500500.1O0850.600耗氧重n甚£·2l62l61.362080llS1.印24Op曩氰m蓦lLO639'0+613.0O72《oO25(oO2S0OS4072S珏硝融盐氨·mg¨0O93·Ol37.0O90.625《ooolp瑚OO1Oll2上表中“滤池后”的水样是指待滤水经过滤池下来未经液氯投加的水样。由数据可得知,新系统的待滤水在经过滤池过滤后,氨氮含量减少的同时,亚硝酸盐氮突增,还原性的亚硝酸根能与强氧化性的氯反应为硝酸根,按照理论化学式计算得出比例为1:5,可判断这正是造成氯耗过大的原因。在适宜的条件下,亚硝酸菌能将1份氨氮转化为1份亚硝酸盐氮,后硝酸菌再将亚硝酸盐氮转化为等量的硝酸盐氮。根据上表数据,待滤水中氨氮和滤后水中的亚硝酸盐氮等量水中物质的量接近,可断定滤沙中存在足够的亚硝酸菌,而缺少硝酸菌;新系统投入使用前是经过彻底消毒浸泡的,在经过使用后产生了亚硝酸菌,但硝酸菌并未繁殖成功。2解决方法探讨2.1硝化菌的生长反应条件分析2.1.1硝化菌包括亚硝酸菌和硝酸菌,是水中硝化反应的菌株,在硝化反应过程中要消耗碱,会使pH值下降。硝化菌对pH值的变化十分敏感,为了保持适宜的pH值,应当将水保持足够的碱度。亚硝酸细菌和硝酸细菌的适宜pH值分别为7.0-7.8和7.7-8.1.生物脱氮过程中的硝化段,通常把运行的pH值控制在7.2—8.0,而我司过程水pH一般在7.3—7.8之间,刚好符合生长的pH条件。2.1.2硝化反应受温度影响较大,其原因在于温度对硝化细菌的增值速度和活性影响都很大。硝化反应的适宜温度是30℃,15℃以下硝化反应速度下降,5℃时完全停止。我司过程水在最低温的卜2月平均水温亦在16.5℃,符合硝化反应条件。2.1-3硝化反应的混合液中有机物含量不应过高,BOD5值应在15—20m~L以下。硝化菌是自养型菌,有机基质浓度并不是它的增值限制因素,若BOD值过高,将使增值速度较高的异养型细菌迅速增值,从而使硝化菌不能成为优势种属。我司水源水BOD5一般维持在3mg/L以下,也是符合硝化反应的条件。2.1.4根据前面分析可推测,因源水含较高氨氮及某种因素,滤池中繁殖出了亚硝酸菌,而硝酸菌至无或存在极少。2.2新系统自行培养2.2.1关闭系统前加氯,让待滤水不含氯,避免影响滤池中硝化菌的繁殖。减少新系统制水量和滤池反冲洗次数、时间。2.2.2持续一周,在最后两

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