“三点加氯系统”的生产性实验研究

“三点加氯系统”的生产性实验研究

摘要：本实验通过一系列的生产实验，摸索出在源水水质不稳定的情况下，通过“第三点补氯”来保证出厂水余氯（或总氯）的稳定，一方面确保用户饮用合格的自来水，另一方面避免了盲目的投氯量，节省了生产成本。

关键词：三点加氯生产实验总氯余氯

1、概述：

上海浦东新区自来水总公司日产水量为20万吨，源水取自于川杨河，川杨河是连接三甲港和黄浦江的河道，近年来，由于环境恶化、水质逐年变差，特别是当三甲港开闸引水期间，源水氨氮、浊度、耗氧量等指标变化比较明显，氨氮起伏幅度在0.2～2.0g/L之间，浊度起伏幅度在25～500NTU之间。源水水质的不稳定直接影响了加氯的精确性，特别是折点加氯无法实现。我们尝试在东车间进行实验性研究，经过2004年8月~2005年1月31日的不间断的探索研究，最终找到了一条有效途径，达到了“出厂余氯（总氯）稳定，耗氯量有所减少”的效果，不仅确保了水质，而且降低了成本。这里与读者一起探讨、分享。

2、攻关阶段划分：

2.1、2004年8月~2004年9月15日为摸索研究阶段：

首先分析了6、7月份的出厂余氯情况如下，出厂水余氯6月份最高值为1.5g/L，最低值为0.5g/L，平均值为0.87g/L；千吨水耗氯最大值为8.19kg，最小值为3.97kg。7月份出厂水余氯最高值为1.5g/L，最低值为0.5g/L，平均值为0.92g/L；千吨水耗氯最大值为10.75kg，最小值为4.87kg。特别是当引水的2小时内，出厂余氯起伏特大，后加氯机的调控呈无序状态（如2004年8月11日曲线，见附图1、2、3），出厂余氯非常不稳定，而且用氯量出现不平衡状况；6、7月份的出厂余氯曲线如下：

分析原因：主要是三甲港开闸引水，引水前后2小时氨氮发生突变，一般由2.0g/L突降至0.3g/L左右，前后加氯却不能及时的调整，所以出厂余氯起伏非常大，从0.3g/L可升至2.0g/L上下，使出厂水的余氯极不稳定。

2.2、采劝第三点补氯”的措施：

经过查阅大量资料，针对公司现状，研究分析数据，我们决定尝试采用“第三点补氯”方案对东车间加氯系统进行改造。

首先我们根据制水流程进行了布点采样，进行氨氮、总氯、余氯三者之间的数据采集，

采样流程图如下：

（采样点说明：1#、原水2#、澄清池前3#、澄清池后4#、滤后水5#、清水库进水6#、第1个通气孔7#、第2个通气孔8#、第3个通气孔9#、第4个通气孔10#、清水库出水11#、出厂水）

然后分析从2004年8月18日起至2004年9月10日，对11个采样点进行定时检测其余氯、总氯和氨氮情况，现取2004年8月18日16:20分的采样数据与曲线列举如下：

采样点

1#

2#

3#

4#

5#

6#

7#

8#

9#

10#

11#

氨氮

0.69

0.217

0.226

0.219

0.193

0.168

0.184

0.205

0.193

0.166

0.163

余氯

0.42

1.02

0.79

0.49

0.25

0.23

0.28

0.3

0.31

0.25

总氯

2.2

2.3

2.2

2.2

2.3

2.4

2.8

2.2

2

2

2.3、原因分析：

1、当千吨水加氯量在3.8kg时，氨氮经过沉淀池充分反应后，去除率可达50%左右，氨氮的去除主要在澄清池内完成，在以后的流程中基本上没有明显变化；

2、千吨水前加氯3.8kg投加后，总氯值升高，并在进入澄清池前有时可以达到2.0g/L以上，并保持稳定，经过后加氯，又有所回升，在清水库停留的时段里，逐渐下降；

3、余氯在进入滤池前呈逐渐上升趋势，经过滤池后，逐渐下降；当进入水库后，由于水库水位的高低还会出现出厂余氯上升或下降的反应消耗。

4、当沉淀池排污与滤池反冲洗时，滤后水流量发生变化，但后加氯控制仪表却不能及时的响应，导致余氯不稳定。

2.4、2004年9月19日~2005年1月31日为余氯稳定阶段：

前加氯为定量4kg左右，后加氯采用流量比例-余氯复合环反馈控制，备用加氯机采用余氯反馈控制。

此阶段出厂余氯基本稳定，出厂余氯在0.4g/L~0.7g/L之间，如12、1月份情况如下：

3、在原水枯水期间，尝试用总氯控制：

在余氯控制时段中，当温度较低，特别在枯水期季节里氨氮较高，L17余氯分析仪检测出来的余氯一直会偏低0.4g/L以下，分析其原因可能是由于氨氮较高对检测余氯的药剂有干扰，这对于控制用氯量是非常不利的，经过研究决定尝试采用“总氯药剂来控制，余氯以手测复核为辅”的模式，我们于2005年1月5日~2005年1月31日进行更换检测总氯的药剂，并且第三点加氯采用总氯自动控制，经过数天观察，我们得出比较满意的结论：当前加氯为3kg左右，后加氯采用流量比例反馈控制，备用加氯机采用总氯反馈控制时，出厂总氯可以维持在1.90g/L~2.20g/L之间。

此阶段出厂总氯非常稳定，用氯量明显节省，1月份总氯曲线情况如下：

4、总体效果：

余氯控制阶段：出厂余氯基本稳定，维持在0.4g/L~0.7g/L之间。

总氯控制阶段：出厂总氯非常稳定，余氯可以保证在0.3g/L~0.5g/L左右，总氯大体在1.90g/L~2.20g/L之间。

从耗氯量、消毒效果、出厂余氯、出厂总氯情况进行综合分析：

4.1、耗氯量：

4.1.1攻关前后控制阶段：（2004年6月~2005年1月比较）

年份

月份

原水氨氮

出厂余氯（总氯）

出水量（3）

千吨水氯耗

最大值

最小值

平均值

最大值

最小值

平均值

最大值

最小值

平均值

2004

6

2.5

0.05

0.44

1.5

0.5

0.87

2541620

8.19

3.97

5.62

2004

7

2.5

0.1

0.7

1.5

0.5

0.92

2780070

10.75

4.87

7.19

2004

8

2.2

0.05

0.45

1.2

0.15

0.71

3024760

7.3

4.06

5.79

2004

9

2.5

0.1

0.62

1

0.3

0.64

2909090

8.19

3.29

4.97

2004

10

1

0.1

0.44

1

0.5

0.74

2904688

7.26

3.05

4.41

2004

11

2

1

0.76

1

0.4

0.75

2786940

7.4

3.78

5.51

2004

12

2

0.3

0.96

1

0.6

0.75

2849000

7.81

4.07

6.07

2005

1

2

0.5

0.8

2.2

2

2.1

3112500

5.97

2.13

3.54

4.1.2千吨水耗氯量对比表：

2004年7月~2005年2月千吨水耗氯量对比表

年份

2004

2005

月份日期

7

8

9

10

11

12

1

2

1

8.89

4.96

4.95

4.40

4.01

4.58

5.97

2.56

2

10.11

4.85

4.37

5.23

3.78

4.55

5.85

2.45

3

9.67

4.94

5.02

5.33

4.12

4.07

5.64

2.81

4

7.40

5.22

4.88

5.51

4.26

5.24

4.61

2.83

5

6.05

6.68

5.04

5.73

5.03

6.93

3.28

2.80

6

5.16

5.55

4.81

4.20

5.96

7.52

3.44

2.89

7

7.12

4.60

5.64

4.63

6.07

7.34

3.37

2.82

8

10.17

5.37

6.40

7.26

6.59

7.81

3.16

3.04

9

10.75

7.06

6.14

4.24

5.79

5.73

3.20

2.88

10

8.41

6.87

6.51

4.03

5.68

5.81

3.00

3.08

11

8.53

6.78

4.73

3.85

6.15

5.64

3.30

3.03

12

4.97

5.93

6.30

3.94

5.54

5.66

3.31

3.05

13

7.00

6.59

7.59

3.86

5.00

5.40

2.13

2.89

14

6.22

5.45

8.19

3.78

5.86

5.36

2.47

2.89

15

7.31

7.30

6.17

3.33

5.95

5.69

4.18

3.24

16

7.02

6.80

4.49

3.50

6.67

6.20

4.23

3.22

17

7.66

5.15

4.56

3.22

5.72

5.28

3.69

18

7.63

6.37

4.28

3.78

4.21

5.86

3.05

19

9.11

6.26

4.12

3.95

5.15

5.26

2.78

20

8.45

5.84

4.13

3.73

6.81

7.22

2.65

21

9.23

5.35

5.34

3.05

7.07

6.90

2.51

22

7.07

7.29

4.79

5.19

7.40

6.82

2.86

23

5.62

6.18

3.29

3.66

6.54

7.25

3.00

24

5.29

6.59

3.49

6.10

5.18

6.01

3.61

25

5.64

6.15

3.91

5.27

5.17

6.06

3.63

26

6.69

5.94

4.06

4.79

5.52

7.62

4.07

27

5.27

4.06

3.96

4.06

5.52

6.48

3.96

28

5.44

4.98

3.35

4.69

5.19

6.59

3.40

29

4.98

5.42

3.70

4.54

4.81

6.35

2.99

30

4.87

4.21

4.83

3.68

4.64

5.56

2.92

31

5.04

4.74

4.24

5.51

2.63

(说明：此表中2004年7月1日~2004年9月15日为改造前手动控制用氯情况，2004年9月16日~2005年1月4日为余氯仪控制用氯情况，2005年1月5日~2005年月31日为总氯仪控制情况。)

4.1.3、余氯与总氯控制阶段比较：

余氯控制前后比较：

年份

月份

天数

总用氯量(kg)

平均每天用氯量（kg）

2004

6

30

14278

475.93

2004

7

31

19818

639.29

2004

8

31

17510

564.84

2004

9

30

14491

483.03

2004

10

31

12799

412.87

2004

11

30

15340

511.33

2004

12

31

17299

558.03

2005

1

31

10868

350.58

总氯控制与余氯控制的氯耗比较:

余氯控制时的耗氯量：2004年12月5日~30日，共26天，耗氯总量为15074kg

总氯控制时的耗氯量：2004年1月5日~30日，共26天，耗氯总量为8504kg

计算：

15074kg÷26天=579.8kg/天

8504kg÷26天=327.1kg/天

579.8kg-327.1kg=252.7kg/天

平均节约252.7kg/天

5、消毒效果：

按照我国生活饮用水水质标准（GB5749-85）标准中细菌学指标规定：“细菌总数每L中不大于100个，总大肠菌群每L中不大于3个，游离余氯在接触30分钟后不得低于0.3g/L，集中式给水除出厂水应符合上述要求外，管网末梢不应低于0.05g/L”。

经中心化验室反馈数据表明，用总氯检测控制效果理想，完全符合国家标准，我们于2005年1月11日赴机场镇幼儿园与施湾加油站分别检测余氯、总氯与浊度情况，结果如下：

时间

14:10

检测地点

机场镇幼儿园

施湾加油站

检测序号

检测内容

检测结果

1

余氯（g/L）

0.35

0.40

2

总氯（g/L）

2.30

2.18

3

浊度（NTU）

0.84

0.76

6、从出厂余氯监测曲线上分析：

抽样分析2004年11月7日~2004年11月12日共6天曲线显示，余氯最大值为0.806g/L，最小值为0.426g/L，平均值为0.555g/L。

7、从出厂总氯监测曲线上分析：

抽样分析2005年1月23日~2005年1月28日共6天曲线显示，总氯最大值为2.230g/L，最小值为1.860g/L，平均值为2.111g/L。

8、结束语：

我们认为攻