次氯酸钠消毒液在宽扎河净水处理中的应用.

1、2010年笔者参加了安中国际石油有限公司在非洲安哥拉的罗安达水泥有限公 司5000t/d生产线的建设工程，期间负责该项目的给排水项目，并建设了自来水水 处理设施，现将水处理工程中的一些经验进行总结，希望对其它类似的自来水水处 理设施的建设和改造提供一些借鉴。1水处理工艺罗安达水泥有限公司自来水水处理的水源来自安哥拉的母亲河宽扎河。其水处理工艺流程如图lo自来水水处理设施设有机械搅拌混凝池、斜板沉淀池、浮法过滤净水工艺， 混凝剂采用硫酸铝或碱式氯化铝。由于原水碱度不够，混凝效果差，在投加混凝剂 时,絮凝剂水解效果差。为了提高混凝效果而投加碱的工程实践很常见。企业的自来水水处理设施的产水量一般都很

2、小,设有混凝沉淀过滤 净水工艺的小型自来水水处理设施的产水量一般在1000-5000m 3/do在这样小规 模的自来水水处理设施，如增加一套投加碱的设施系统，运行管理比较复杂，明显增 加了运行成本。本项目中确需加碱，我们采用的是一种既行之有效而又方便管理、 经济的方法，即采用了次氯酸钠消毒液代替专用的碱液、既消毒，又加碱。2水的pH值和碱度对混凝效果的影响混凝剂硫酸铝、氯化铁水解以后才能起絮凝作用,其在中性条件下的主要水解 反应见(1,(2式：Al 2(SO4 3+6H2O - Al 2(OH3J +H 2SO 4(1 FeCl 3+6H 20 t Fe(OH3J +HC1 (2 从水解反应式

3、可知,铝盐、铁盐类混凝剂的水解反应，需要消耗水中的OH而产 生H十。当原水中碱度不足或混凝剂投加过量时，水的pH值大幅下降以至于影响 混凝剂继续水解,从而影响混凝效果。而高分子混凝剂受pH值的影响相对较小，加 碱式氯化铝在生产制备过程因已发生过水解反应，所以它对碱度的适应性强。但是, 低盐基度的高分子混凝剂仍然需要一定的碱度。对远在海外的企业自来水水处理设施，一般是每半年或一年集中购置一次混凝 剂,为了便于储存，往往购置固体混凝剂。如果碱式氯化铝存储时间太中图分类号:TQ172文献标识码文章编号：1007-0389(2011 02-74-03次氯酸钠消毒液在宽扎河净水处理中的应用陈国俊，刘水民

4、(安中国际石油有限公司工业项目部，北京100000次氯酸钠消毒剂滤清池沉淀池机械混合反应池原水池用户溶液箱自来水蓄水池宽扎河原水图1罗安达水泥有限公司自来水水处理流程摘要非洲安哥拉的罗安达水泥有限公司5000t/d生产线的水处理混凝剂采用了硫 酸铝和氯化钠，但效果不佳。加碱可提高水处理效果,但设施复杂、运行成本高。 经研究采用投加次氯酸钠消毒液办法，既经济且效果又好，使用后水质完全符合生 活饮用水国家标准。但使用中应注意投加方法、投加量的掌控，且次氯酸钠消毒液 不可久储，最好应现场配制。关键词:次氯酸钠消毒液;碱度;混凝;水处理Application of Javel water in wat

5、er tieatment of Cuanza RiverChen Guojuik Liu Shuunm (China Sonangol International Holding Lmuted , HongkongAbstract:Aluminium sulfate and sodium chloride were applied as coagulants in the water tieatment of the 5000t/dpioduction line of Afiica Angola Luanda Cement Lmuted Company, but the effect was

6、dissatisfied .If alkali was added, the water tieatment effect would be better at the expense of high cost and complicated facility. Finally, Javel water was selected and perfect result of econonuc and ef feet was achieved and the quality of the worked water met the lequirement of national standaid f

7、or fine dunking water completely And it should be noticed that contiolling the addmg method and quantity, and as the Javel water caiVt be kept for long tune, it should be confected in the field.Key woidsJavel water; alkali nitv; coagulate; water tieatment资源环保陈国俊寻：次氣酸钠消再液在宽扎河净水处理中的-74长、存储方式不当，产品的盐基度会

8、逐步降低，这样势必会影响其对碱度的适 应性。另外，理论上混凝剂去除浊度的适宜pH范围是6.57.5,而在大量工程实践 中发现，弱碱性的原水更易混凝,效果好一些。通过多次检测试验，罗安达水泥有限 公司自来水水处理设施的水源水的pH值基本稳定在7左右，时常呈弱酸性,采用硫 酸铝和碱式氯化铝的絮凝效果都不太理想;适当增加碱度后,则能大大提高其絮凝 速度和效果。3次氯酸钠消毒液的性质与作用次氯酸钠(NaClO是用发生器的钛阳极电解食盐水而得,反应如(3式：NaCl +H 20 t NaClO +H 2| (3次氯酸钠在水中水解形成次氯酸和氢氧化钠， 反应如(4式NaClO +H 20 - HC1O +

9、NaOH (4从上述反应式(3和(4来看，次氯酸钠消毒液 呈碱性。次氯酸钠消毒液起消毒作用的是HC10,当HC10逐渐因杀菌而 消耗后，反应式(4向右进行，能够提供更多的碱度；当消毒液中的0H -逐步减少时， 反应式(4也向右进行，能够产生更多的HC10 ,有利于消毒。可见，当混凝剂和次氯 酸钠消毒液在水中混合，次氯酸钠消毒液的0H -中和混凝剂水解产生的H十，化学 式(1,(2,(4所示的水解反应将同时向右进行，水解充分，同时促进混凝、强化消 毒。次氯酸钠消毒液具有消毒作用，同时还能提供碱度，促进混凝，总反应式见(5 , (6。Al 2(SO4 3+6H 20 十6NaC10Al 2(OH3

10、 J +Na 2SO 4+6HC1O (5 FeCl 3+6NaClO +3H 20Fe(OH3J +3NaCl +3HC1O (6次氯酸钠消毒液用于消毒的有效成份是HC10 ,而 HC10在水中离解,反应如(7式：HC10 H卄CIO -(7 HC10由于受水中某些杂质或光线的影响，会产生分解，反 应如下：2HC10 2HC1 +O 2| (8反应(7 , (8会降低水的碱度。但如果HC10因杀菌迅 速被消耗掉,或者在消毒液中的碱度很快被利用，则这种影响就微乎其微。4次氯酸钠消毒液的投加量及影响如果仅考虑消毒,一定程度的过量投加次氯酸钠消毒液不会造成恶果,但要考虑混凝效果时，则不能过量投加，

11、否则，形成的 A1(OH3沉淀会因为原水碱度过高而溶解为负离子A1(OH4-,从而恶化混凝效果。 消毒液的投加量与原水、絮凝剂和消毒液的碱度有关。根据化学反应式(5、(6,考虑到原水碱度，消毒液的投加量可按下式估算：NaClO=6A12(SO4 3-X+oNaClO=3 FeC13 -X+o其中，NaClO消毒液NaClO混凝剂的投放量,A12(SO4 3混凝剂Al 2(SO4 3的投放量,FeC13混凝剂FeCl 3的投放量,X原水碱度,可一保证反应顺利 进行的剩余碱度,一般取0.250.50,以上单位均为nmioVLo实践中需要试验确定具体的投加量，既要保证混凝效果，还要考虑消毒效果。 如

12、果采取盐基度较低的碱式氯化铝，适当过量投加次氯酸钠消毒液,一般不会影响 混凝效果，所以，在试验确定投加量时,完全可以做到既保证消毒又提供足够的碱 度。5次氯酸钠消毒液的投加操作消毒液与混凝剂的投加次序有以下三种次序：(1先投加消毒液，后投加混凝剂；(2消毒液和混凝剂同时投加；(3先投加混凝剂，后投加消毒液。投加消毒液的主要目的是为了促进混凝，故消毒液与混凝剂的投加次序必须以 促进混凝为主要目标。是否有利于混凝要看混凝剂是否可以充分水解生成有利于 发生絮凝反应的水解产物。依据反应(5(8 ,只有当HC1O因杀菌迅速被消耗掉时，消毒液才能最大限度地提供碱度，所以从理论上讲，应先投加次氯酸钠消毒液、

13、接触 消毒一定时间后，再投加混凝剂。在多次的烧杯实验中，我们不难发现，只要絮凝时 间充分，以上三种投加次序的效果都是一样的。在实际应用中，到底采用哪种次序 取决于现场条件和对消毒的要求。虽然在烧杯试验中发现同时投加次氯酸钠消毒液、混凝剂，对促进混凝的效果 基本是一样的，但实际应用时,却不可以将消毒液投加到混凝剂溶液池内直接混 合。因为H0C1易分解，这样一来不仅会大大降低消毒作用,提供碱度的能力也降 低 我们经过试验，将消毒液加入到混凝剂溶液池里混合均匀,然后通过混凝剂投 加设施与混凝剂同时投加。多次试验，发现结果很不好，有以下三种弊端：_是陈国俊寻：次氣酸钠消忑液在宽扎河净K处理中的应用-7

14、5资源环保将消毒液投加到混凝剂溶液池混合，立即产生大量絮体，这是因为消毒液的碱 度促使混凝剂在溶液池内即开始絮凝的缘故;二是溶液池内产生的絮体很容易堵 塞水射器，影响投加；三是溶液池内产生的絮体在投加设施里高速流动，絮体会破碎, 破碎以后难以再次絮凝，从而适得其反。根据消毒液的性质和试验结果,最好的投加方式是作为预消毒处理，单独建立 套投加设施，先投加消毒液，后投加混凝剂。消毒液先于混凝剂的投加时间依据 现场条件确定，尽量越长越好,但在半小时内为宜。由于条件的限制,考虑到A1 2(SO4 3的水解反应迟缓于NaClO的反应，我们把消毒液和混凝剂共用一个投加点 和混合器投加。6效果通过采用消毒液

15、和混凝剂共用一个投加点和混合器投加的方式，经过反复调整 次氯酸钠和硫酸铝的加入量，水处理效果极佳,其水质检验结果如表1。水质完全符 合中华人民共和国生活饮用水标准（GB5749-2006。阳离子阴离子项目十Na十Ca 2+Mg 2十NH 4+Fe 2卄Fe3十3-CO32-C1-S0 42-F-N0 3-5.137.03.00.020.0080.04310.10.050.05(nmiol 1 -10.220.350.250.120.2125.640.713.824.1项目溶解性总固体游离二氧化硅偏硅酸锂總漠化物 碘化物 锌硒铜碑汞镉硼酸(mg -1-113.02.20.010.6180.00010.00080.0010.000050.00004项目银辂（六价铅钻锐鋁挥发性酚氧化物亚硝酸盐耗氧量(mg 1-1 0.0005 0.001 0.00080.040 0.001 0.001 0.010项目总硬度/(mg-1-1总碱度/(mg l-1总酸度/(mg-1 -1总a放射性/(Bq-1-1总卩放 射性/(Bq l-1测定结果27.02.5项目色度/度浑浊度/度臭和味肉眼可见物测定结果v.2 1无无表1水质检验结果*总硬度、总碱度、总酸度是以水中CaCO3的质量浓度为计量的7存在的问题(1消毒液的投加量不易掌握。虽然可以通过估算确定消毒液的投加量,但由于