南方城市水厂次氯酸钠代替液氯和投碱工艺的可行性研究

南方城市水厂次氯酸钠代替液氯和投碱工艺的可行性研究刘清华巢猛(东莞市东汀水务有限公司，东莞523000)摘要通过对次氯酸钠的消毒效果以及提升pH方面进行小试和中试，研究了次氯酸钠代替液氯和投碱工艺的可行性，研究结果表明：投加1．0mg／L、1．5mg／I2．0mg／I次氯酸钠(以有效氯计)，搅拌1h后其pH分别可提高至7．5、7．8、8．0左右，余氯分别保持在0．5mg／I⋯07rag／1、1．1mg／I左右，能够在提高pH的同时保持出水的余氯浓度。次氯酸钠消毒产生的消毒副产物三卤甲烷和三氯乙醛浓度与液氯的相比略低，并无明显的优势。次氯酸钠的灭菌效果明显，能保证出水的细菌总数和总大肠菌群达标，同时能够保持48h后的管网末梢水的余氯要求，满足持续消毒灭菌的效果。次氯酸钠投加可以取代液氯和加碱系统，且改造方便，能实现良好的经济和社会效益。关键词次氯酸钠液氯投碱消毒副产物三氯乙醛0前言目前我国大型水厂采用的消毒方式还是以液氯消毒为主，液氯以其消毒效果好、成本低、技术成熟等优势在给水处理中得到大规模的应用l，但是随着水源水质的日益恶化、检测手段的进步、国家标准的提高及社会的日益关注，液氯消毒也呈现出了一些弊端：含氯消毒副产物问题、液氯管理难、泄露后风险大、运输风险等-，特别是在水厂的运行管理过程巾，需要经常进行漏氯演练、安全审批及运行管理等繁琐的工作，为日常的运行管理带来了极大的挑战。南方某城市的水厂目前大部分使用D江作为水源水，而其水源水的特点是pH偏低，为6．7～7．0，为了改善水质、满足标准及管网的稳定性要求【，在自来水出厂前一般会加碱来调节pH，使得出厂水的pH呈弱碱性，从而增加了成本。目前我司下属水厂均采州液氯消毒，通过加碱来调节出厂11，，c、0一∞1!●，—，口9KangM，Kamei’i，MagaraY水pH，为此给我司的管理和成本带来了极大的挑战，而次氯酸钠作为消毒剂在国内已有应用，次氯酸钠水解生成用于消毒的次氯酸以及强碱氢氧化钠5-7]，可以实现在消毒的同时增加出厂水的pH，达到一举两得的目的。目前国内、外的学者对次氯酸钠消毒进行了一些研究]，但对在实际运行过程中既能达到较好的消毒效果，义能提高出厂水的pH方面鲜有研究，特别是针对珠角地区水源水的pH偏低方面，次氯酸钠的消毒及提高pH的双重优势更是少有报道，笔者针对珠角地区典型的城市水源水pH偏低问题，对次氯酸钠消毒效果以及提升pH方面进行研究，为水厂的实际改造、运行成本及管理等提供技术参考。1试验条件1．1试验工艺试验用水取自B水厂，该水厂的工艺为混凝、沉淀、过滤(石英砂)、消毒，原水取自D江，采刚聚∞n；，口一—一Comparingpolyaluminumehlorideandferricchlorideforantimonyremova1．WaterResearch，2003，37(17)：171～417910啊建红，何常，林春野，等．Sb(V)在三种矿物表面的吸附行为．土壤通报，2010，41(1)：38～411l杜星，梁衡，渠芳术，等．PPC和PFS联用去除水源水中Tl和sb复合污染．哈尔滨T业大学学报，2Ol3，45(6)：33～：3712许建红，高乃云，唐玉霖，等．浅析水合氧化铁的研究进展．水26给水排水Voi．41No．122015o通讯处：410082长沙市岳麓区麓山南路号湖南大学土木T程学院水丁程与科学系电话：13975881323E-mail：tongli73@126．COrn收稿日期：2015—09—24表1次氯酸钠与液氯对余氯及pH的调节能力对比砂滤消毒砂后水+1．0mg／I砂后水+1．5mg／I砂后水+2．0mg／I项目出厂水NaC1()NaC1()NaCl()中试+1．2mg／I后水池前NaCl()l23123123余氯／mg／I01．71．00．45O．5O．60．80．7O．71．01．1】．10．8pH6．96．97．17．57．47．67．97．77．78．08．18．O7．6氯化铝作为混凝剂，液氯消毒，在自来水出厂前投加食品级的NaOH溶液。试验中取砂滤后的水样加人次氯酸钠，在六联搅拌仪中以100r／rain的转速搅拌1h后测定余氯和pH，同时消毒副产物、细菌等均是在此条件下进行搅拌1h后取样测定。中试规模为5m。／h，原水取自D江，采用的是混凝、沉淀(斜管沉淀)、过滤(石英砂)，聚氯化铝作为混凝剂，过滤后的水加人次氯酸钠消毒，在接触池中接触反应1h后取样测定相关指标。试验中所用到的分析纯次氯酸钠质量分数为10，pH约为12，由于次氯酸钠的有效氯易衰减，每次试验前先测定其有效氯，根据有效氯来配制1g／i浓度的次氯酸钠(以有效氯计，下同)进行试验投加。1．2分析项目及方法pH采用标准缓冲溶液比色法(溴百里酚蓝和酚红比色剂)测定，