王慶松 ， 宋淑芬 ， 柯丞東(dōng)

（紹興市(shì)制(zhì)水(shuǐ)有(yǒu)限公司 ， 浙​↔• 江紹 興   312000πβ 0）

一(yī)、成品次氯酸鈉系統的(de)概況

宋六陵水(shuǐ)廠(chǎng)設計(jì)日(rì)供水(shu>©₽ǐ)70萬t（按80萬t校(xiào)核），其中一(yī§<)期40萬t/d，二期30萬t/d（按40萬t/d♠><π校(xiào)核）。原水(shuǐ)為(wèi)水(shuǐ)庫水(sβ‌φ↔huǐ)，采用(yòng)常規工(gōng)藝，因原水(shuǐ)pH值較低(≈∑dī)投加石灰進行(xíng)酸堿度調節。‌§原液氯投加量為(wèi)2.0 mg/L。

改造後采用(yòng)10%商品次氯酸鈉溶液，經在線自(zì)來(l♠Ω"ái)水(shuǐ)稀釋至5%有(yǒu)效氯溶液并儲備在原φΩσ‍料桶內(nèi)，通(tōng)過精确計(jì÷δ€↑)量将次氯酸鈉輸送到(dào)水(shuǐ)廠∏φ&(chǎng)各工(gōng)藝投加點，分(fēn)别在沉前、濾前、濾後、出φπ±≥廠(chǎng)四點投加，共計(jì)有(yǒu)數(shù ☆♦)字泵22台，其中375 L/h流量12台，‌♦•60 L/h流量10台。水(shuǐ)廠(chǎng)次氯酸鈉儲備系統有(yǒ<™u)30 t儲罐10隻，最大(dà)儲備量300 t，可(kě)滿足高(g∑≈♦āo)峰時(shí)期10 d的(de)用(yòng)量。

二、存在的(de)問(wèn)題

成品次氯酸鈉用(yòng)于水(shuǐ)廠(c<Ω∑hǎng)消毒，主要(yào)存在以下(x↓♥&​ià)問(wèn)題：

（1）質量難控。次氯酸鈉的(de)應用(yòng)領域廣泛，在各領域∏¥•中的(de)成品品質要(yào)求各不(bù)相(xiàng)同。雖然成品×€× 次氯酸鈉生(shēng)産工(gōng)藝均β™×采用(yòng)燒堿和(hé)液氯反應制(zhì)備，但πλλ(dàn)由于一(yī)些(xiē)生(shēng "±&)産廠(chǎng)家(jiā)利用(yòng)了(le)化(huà)工(<•αgōng)廢酸廢堿作(zuò)為(wèi)生(sσ£✘ hēng)産原料，使市(shì)場(chǎng)中的δ$(de)成品質量參差不(bù)齊，産品價格也(yě)相(xiàng)差懸殊，πγ&£對(duì)成品品質的(de)有(yǒu)效保障帶來(lái)∞↔風(fēng)險。

（2）副産物(wù)氯酸鹽偏高(gāo)風(fēng&∏£)險。目前國(guó)內(nèi)沒有(yǒu)針對(duì)次氯酸鈉的(d<λ‌‍e)氯酸鹽指标限值，而根據歐盟标準，次氯酸鈉氯酸鹽含量要(yγ✘ε∑ào)低(dī)于有(yǒu)效氯的(de)5↓<.4%。調研及實驗證明(míng)，高(gāo)濃度的(d♠₩€e)次氯酸鈉溶液非常容易分(fēn)解，25℃時(shí‌÷÷)每天損失0.15 mg/L左右，溫度越高(gāo)、濃度越★₽大(dà)則氯損失越多(duō)，主要(yào)是(shì)ClO—發生≤☆∞‌(shēng)了(le)歧化(huà)反應生(shēng)成氯酸根。→↕‌成品次氯酸鈉含有(yǒu)效氯濃度一(yī)般在10%以上(shàng)≠π，若出廠(chǎng)前儲備時(shí)間(jiān)長(chá↑σ‍ng)則容易導緻氯酸根含量超标,國(guó)內(nèi)曾出現(xiàn)因↑♥♣投加高(gāo)濃度成品次氯酸鈉導緻出廠(chǎngβ€)水(shuǐ)副産物(wù)超标（氯酸鹽限值0.7 mg/L）的(de‍&$')案例。為(wèi)減少(shǎo)副産‍÷物(wù)産生(shēng)，水(shuǐ)廠(ch♣δǎng)目前采用(yòng)成品到(dào)廠(c≤§hǎng)後進行(xíng)對(duì)半稀釋φ®✔至5%。

（3）成品質量檢測監控滞後。為(wèi)保證産品質量，水(shuǐ)廠(chǎng)對™∞(duì)每批産品進行(xíng)進廠(chǎng)檢測，但(dàn)由于重金®<(jīn)屬、副産物(wù)等指标部分(fēn★&π♣)水(shuǐ)廠(chǎng)不(bù)具備檢測能(∏'¶÷néng)力，均送外(wài)檢測，檢測報(bào)告的(de)獲取往往滞後于✔₹✔×成品在水(shuǐ)廠(chǎng)中的(de) ≠使用(yòng)，導緻産品質量事(shì)實上(shàng)無法有(✔£Ω★yǒu)效監控。

（4）貨源難以有(yǒu)效保障。氯含量10%的(de)次氯酸鈉溶液屬于危險品，運輸需 ‍要(yào)具有(yǒu)相(xiàng)關資質的(de)專門(mén¥'α•)危險品車(chē)輛(liàng)，如(rú)遇重大(dà)會(hu​<α♣ì)議(yì)活動等特殊期間(jiān)，危險品禁運或者生(shē‌γ↔ng)産廠(chǎng)家(jiā)停産，貨源難以有(yǒu"λ)效保證。

（5）使用(yòng)成本偏高(gāo)。§±雖然水(shuǐ)廠(chǎng)在使用(☆'εyòng)次氯酸鈉後綜合成本變化(huà)不(bù)大(dà)，但(dàn)β 如(rú)果僅考慮氯消毒劑成本，其使用(yòng)成本偏高(gāo)。

三、宋六陵水(shuǐ)廠(chǎng)δ<​≤現(xiàn)場(chǎng)制(zhì)備改造 ☆β₹

宋六陵水(shuǐ)廠(chǎng)次氯酸鈉系統的(de)升級改σπ造，在保留原有(yǒu)次氯酸鈉儲備、投加系統的≠'(de)基礎上(shàng)，新增次氯酸鈉現(xiàn)場(chǎng)制♠​'(zhì)備系統并配套投加泵。現(xiàn)場(c•​λγhǎng)制(zhì)備系統主要(yào)由鹽水(shuǐ)系統、次鈉發生(£αshēng)裝置、脫氫及中轉系統、酸洗系統、控制(zhì)系統組成。

（1）鹽水(shuǐ)系統

鹽水(shuǐ)系統主要(yào)包含軟​÷±π水(shuǐ)器(qì)、溶鹽池（罐）組成。軟水α✘λ​(shuǐ)器(qì)主要(yào)淨化(huà)去(qù)除水(shuǐ)中> §'鈣鎂硬度，依靠內(nèi)置軟化(huà)樹(shù)脂，通(tō≈♠♦δng)過離(lí)子(zǐ)交換反應進行(₩•εxíng)水(shuǐ)質軟化(huà)，全±♣自(zì)動運行(xíng)，能(néng₹ )夠反洗再生(shēng)。再生(shēng)時(shí)需排水∞α≥(shuǐ)，每3 d一(yī)次，每次1.5 h，排♦☆$水(shuǐ)2 m3。溶鹽池将食鹽溶解為(α©‌&wèi)飽和(hé)食鹽水(shuǐ)，"π采用(yòng)鋼筋混凝土(tǔ)結構，分(fēn)兩格設置<₩>，上(shàng)部為(wèi)溶鹽區(qū)下(xià)部為(wèi)飽和↔¥‌(hé)鹽區(qū)，設有(yǒu)過濾網和(hé)濾頭過濾。軟水(shuǐ↓<≥)器(qì)出水(shuǐ)一(yī)路(lù)進入溶鹽池作(z¶♣uò)為(wèi)食鹽溶解水(shuǐ)，一(yī)路(lù)䧮作(zuò)為(wèi)飽和(hé)食鹽稀釋水(s'>♠huǐ)。

（2）次鈉發生(shēng)裝置

次鈉發生(shēng)裝置包括鹽水(shuǐ)泵、整流器(qì)、電(∏↕diàn)解發生(shēng)器(qì)等設備。§↓←鹽水(shuǐ)泵設2台，分(fēn)别将飽和(hé)食鹽水(shuǐ)↑→₩↔和(hé)稀釋水(shuǐ)按比例配制(∞↓φ✔zhì)成濃度為(wèi)3%的(de)鹽水(shu•ε​ǐ)打入次鈉發生(shēng)器(qì)進行(xíng)電(diàn)解。電∞✔(diàn)解槽2用(yòng)1備共配置3台，每台內(nè☆₹®‍i)有(yǒu)複合電(diàn)極若幹塊€ &，按外(wài)形分(fēn)有(yǒu)管式和(hé)闆δ★®式兩種，因效能(néng)高(gāo)本項目采用(yòng)→÷₩≠闆式。次鈉發生(shēng)裝置主要(yào)技("≈↔jì)術(shù)參數(shù)有(yǒu)：單台有(y♣≈>®ǒu)效氯産量(以Cl2) ≥20 kg/h （次氯酸鈉濃度：≥0.♦β8%；結構形式：闆式或管式；鹽耗：≤3.5 kg₩♣/ kgCl2；交流電(diàn)耗：≤3.5 kW₩φh/ kgCl2）；進水(shuǐ)溫度範圍：0~32δ​↓γ ℃；陽極材質：采用(yòng)純钛作(zuò)©÷>為(wèi)基材制(zhì)作(zuò)，陽極表面塗稀土$→(tǔ)金(jīn)屬氧化(huà)物(wù)塗層；陰極材質：钛₽₹δ；電(diàn)極壽命：＞5年(nián)；酸洗間(jiān)隔時(shí)間↑≠☆(jiān)：累積工(gōng)作(zuò)時(shí₽ )間(jiān)超過4000 h。每台發生(shēng)器(​✘qì)配整流器(qì)1台，每台額定功率80 kW，運行(xíng)∞★§​功率68 kW。

采用(yòng)水(shuǐ)冷(lěng)方式，<  長(cháng)期排水(shuǐ)。單台排放(fàng)量0.☆↔λ5m3/h。

（3）脫氫及中轉系統

發生(shēng)器(qì)在電(diàn)解的(de)過程會(huì)✔♦‌産生(shēng)很(hěn)少(shǎo)量的(​×λde)氫氣副産物(wù)，氫氣是(shì)易燃易爆₽λ∞物(wù)質，國(guó)家(jiā)标準空(kōng)間(j"α≤iān)氫氣濃度必須達到(dào)3%以下(x÷±ià)，為(wèi)了(le)更加安全可(kě)靠的( £&de)運行(xíng)本系統，控制(zhì)要(yào± ™₽)求氫氣濃度低(dī)于1%，以達到(dào)零↕​↑λ氫氣及零氣殘留，實時(shí)對(duì≈​×φ)氫氣進行(xíng)強制(zhì)稀釋并排放(fàng)π‌，脫氫系統主要(yào)包含排氫桶或排氫管、排氫風(fēng)εε機(jī)、藥劑中轉罐。本系統采用(yòng)二級排放(fàng)×↑方式：次氯酸鈉與氫氣的(de)混合物(wù)流經輸出管道(dào)，首先進行♦ (xíng)一(yī)次汽液分(fēn)離Ω₹(lí)（氫氣比液體(tǐ)輕），然後液體(tǐ)€α♠進入存儲槽，在進入存儲槽之前再次進行(xíng)汽液分(fēn)離(líγ§)，同時(shí)使用(yòng)強排風(fēng)機¶★∞ε(jī)往存儲槽內(nèi)打入空(kōng)氣，由于'¶強排打入的(de)空(kōng)氣壓力大(dà)，存儲£γ<槽內(nèi)殘留的(de)氫氣及次氯酸鈉溶液分(fēn¥←)解出的(de)微(wēi)量氣必将通(tōng)過排氫管道(dào)↕÷₽'排出，存儲槽內(nèi)隻能(néng)剩下(xià)空(k↔©ōng)氣，微(wēi)量氣及氫氣被稀釋并強排進入空&<↑‍(kōng)氣，然後安全排放(fàng)。排氫系β¥統電(diàn)氣部分(fēn)均采用(yòng)>&✔防爆産品，确保氫氣排放(fàng)徹底、安全。

（4）酸洗系統

由于自(zì)來(lái)水(shuǐ)中含有(yǒu)鈣鎂離(lí)子(z‌‍✘ǐ)，設備運行(xíng)一(yī)段時(shí)間(ji♠₹αān)後，水(shuǐ)中硬度可(kě)能(néng)會(hφ&α↕uì)導緻電(diàn)解槽電(diàn)壓£¥₽γ升高(gāo)，電(diàn)流達不(bù)到(dào)§€&€額定值，電(diàn)解陽極和(hé)陰極之間↕∏★™(jiān)因結垢而發生(shēng)擊穿，有(yǒu)效氯産量₹σ÷達不(bù)到(dào)額定值，設備因電(diàn)©​∑極結垢無法正常運轉等現(xiàn)象，因此需要(yào)對(duì)✔¥∑電(diàn)解槽電(diàn)極定期進行(xíng)酸洗。本項目酸清洗裝置‍≈§≥主要(yào)由支架、酸洗泵、文(wén)丘裡≈™(lǐ)管（射流器(qì)）、配酸電(diàn)動閥、酸洗罐（§ε↔200L PE桶）、液位傳感器(qì)、φα₩ Y型過濾器(qì)等組成。酸洗液為(wèi)5%的(​<de)檸檬酸，酸洗設計(jì)成自(zì)動運行(xíng)。具體(tǐ≠✔)酸洗周期因鹽水(shuǐ)硬度差異而不(×↔εbù)同，1~2年(nián)酸洗一(yī)次，₩'ε←每次酸洗時(shí)長(cháng)1 h。

（5）配電(diàn)及控制(zhì)系統

控制(zhì)系統主要(yào)包括配電(diàn)箱、PLC櫃、水(sh★✘₹$uǐ)溫計(jì)、氫氣濃度探測儀、氯濃度儀等。系統運行(xíλ↕¶ng)總功率210kW。配電(diàn)櫃需具備雙回路(lù)自(zì)動切↑↔換功能(néng)。次氯酸鈉制(zhì)€ β備系統從(cóng)食鹽溶解到(dào)投加均可(k≤©λě)實現(xiàn)PLC全自(zì)動控制(zhì)★→φ和(hé)遠(yuǎn)程實時(shí)監♣&控管理(lǐ)。為(wèi)保證安全，在室內(nèi)高¥§±(gāo)點設置氫氣探測儀及時(shí)$$☆‍探測氫氣濃度，一(yī)旦檢測有(yǒu)氫氣洩漏立即報(bào)警∏©₩并及時(shí)抽風(fēng)排氣，保證車(chē)間(jiā₩β★n)安全。

（6）系統布置

利用(yòng)液氯替代後空(kōng)置的(de)原一(yī)、二期蒸&δ發器(qì)間(jiān)，原洩氯回收間(jiān)、小(xiǎo♠→"♦)維修車(chē)間(jiān)進行(xíng)重'↓新系統布置，具體(tǐ)布置如(rú)下(xià)： φ&©

二期低(dī)配增設抽屜式開(kāi)關2隻，鋪設電(diàn'☆♥π)纜2路(lù)至次鈉間(jiān)，次鈉間(j↑αiān)增設自(zì)動切換配電(diàn)櫃1♠₽組；現(xiàn)有(yǒu)30t次鈉儲罐2隻，更改為(w₽ èi)中轉桶（含有(yǒu)風(fēng)機(£$ jī)及提升泵），應急情況下(xià)可(kě)做(zuò)儲罐使用¥<(yòng)；原一(yī)、二期蒸發器(qì)間(jiān)作(zu≥ ò)為(wèi)投加泵放(fàng)置位置，共新設投加泵8台；原洩氯回收間₹∏&&(jiān)作(zuò)為(wèi)配電(d✘αα♦iàn)櫃、整流器(qì)、發生(shēng)器(qì ‌↓™)放(fàng)置位置，共設配電(diàn)櫃1組♣↓→、整流器(qì)3台、發生(shēng)器(qì)3台，并配脫氫管；∏¥現(xiàn)小(xiǎo)維修車(chē)間(jiān)作(zuò)ε≈♣為(wèi)軟水(shuǐ)器(qì)、溶£ ∞鹽池放(fàng)置位置，共設軟水(shuǐ)器(qì)1組、溶鹽池2隻>$÷。

四、結論與建議(yì)

（1）次氯酸鈉替代液氯的(de)消毒方式，解決了(le)液氯的(dΩ♦e)重大(dà)安全隐患，大(dà)大(dà)提高(gāo)生(shēng)産₹→運行(xíng)的(de)安全性。

（2）現(xiàn)場(chǎng)制(z ‍hì)備次氯酸鈉具有(yǒu)較好(hǎo)的(de)投資收益，以₽↓宋六陵水(shuǐ)廠(chǎng)為(wèi)例，® 消毒成本每年(nián)可(kě)節約100萬元以上(shàng)，Ω£♦γ6.5年(nián)即可(kě)收回投資成本。且随著(zhe)危險品運輸 •≈費(fèi)越來(lái)越高(gāo)的(de)趨勢"♠γ£，現(xiàn)場(chǎng)制(zhì)備次氯酸鈉越來(lái)越₩✘♣具有(yǒu)較好(hǎo)的(de)投§♠資價值。

（3）相(xiàng)比成品次氯酸鈉，現(xiàn)場(ch₹♥ǎng)制(zhì)備次氯酸鈉運行(xíng)安全性≠☆更高(gāo)，運行(xíng)管理(lǐ)更加安全。

（4）現(xiàn)場(chǎng)制(zhì)備次氯酸鈉技(jì)術(shù♥$∑)已成熟，可(kě)以推廣應用(yòng✘γ✔€)。為(wèi)降低(dī)投資風(fēng)險，建議(yì)↔‌∞在大(dà)型水(shuǐ)廠(chǎng)中可(kě)以穩妥€λΩ←推進，采用(yòng)分(fēn)階段實施的(dφ‍e)方式，第一(yī)階段先租賃現(xiàn)場(chǎn ••÷g)制(zhì)備設備，待各方面條件(jiàδδσn)成熟後再購(gòu)回設備投資。