“三點加氯系統(tǒng)”的生產性實驗研究

摘要：本實驗通過一系列的生產實驗，摸索出在源水水質不穩(wěn)定的情況下，通過“第三點補氯”來保證出廠水余氯（或總氯）的穩(wěn)定，一方面確保用戶飲用合格的自來水，另一方面避免了盲目的投氯量，節(jié)省了生產成本。

關鍵詞：三點加氯生產實驗總氯余氯

1、概述：

上海浦東新區(qū)自來水總公司日產水量為20萬噸，源水取自于川楊河，川楊河是連接三甲港和黃浦江的河道，近年來，由于環(huán)境惡化、水質逐年變差，特別是當三甲港開閘引水期間，源水氨氮、濁度、耗氧量等指標變化比較明顯，氨氮起伏幅度在0.2～2.0g/L之間，濁度起伏幅度在25～500NTU之間。源水水質的不穩(wěn)定直接影響了加氯的精確性，特別是折點加氯無法實現(xiàn)。我們嘗試在東車間進行實驗性研究，經過2004年8月~2005年1月31日的不間斷的探索研究，最終找到了一條有效途徑，達到了“出廠余氯（總氯）穩(wěn)定，耗氯量有所減少”的效果，不僅確保了水質，而且降低了成本。這里與讀者一起探討、分享。

2、攻關階段劃分：

2.1、2004年8月~2004年9月15日為摸索研究階段：

首先分析了6、7月份的出廠余氯情況如下，出廠水余氯6月份最高值為1.5g/L，最低值為0.5g/L，平均值為0.87g/L；千噸水耗氯最大值為8.19kg，最小值為3.97kg。7月份出廠水余氯最高值為1.5g/L，最低值為0.5g/L，平均值為0.92g/L；千噸水耗氯最大值為10.75kg，最小值為4.87kg。特別是當引水的2小時內，出廠余氯起伏特大，后加氯機的調控呈無序狀態(tài)（如2004年8月11日曲線，見附圖1、2、3），出廠余氯非常不穩(wěn)定，而且用氯量出現(xiàn)不平衡狀況；6、7月份的出廠余氯曲線如下：

分析原因：主要是三甲港開閘引水，引水前后2小時氨氮發(fā)生突變，一般由2.0g/L突降至0.3g/L左右，前后加氯卻不能及時的調整，所以出廠余氯起伏非常大，從0.3g/L可升至2.0g/L上下，使出廠水的余氯極不穩(wěn)定。

2.2、采勸第三點補氯”的措施：

經過查閱大量資料，針對公司現(xiàn)狀，研究分析數(shù)據，我們決定嘗試采用“第三點補氯”方案對東車間加氯系統(tǒng)進行改造。

首先我們根據制水流程進行了布點采樣，進行氨氮、總氯、余氯三者之間的數(shù)據采集，

采樣流程圖如下：

（采樣點說明：1#、原水2#、澄清池前3#、澄清池后4#、濾后水5#、清水庫進水6#、第1個通氣孔7#、第2個通氣孔8#、第3個通氣孔9#、第4個通氣孔10#、清水庫出水11#、出廠水）

然后分析從2004年8月18日起至2004年9月10日，對11個采樣點進行定時檢測其余氯、總氯和氨氮情況，現(xiàn)取2004年8月18日16:20分的采樣數(shù)據與曲線列舉如下：

采樣點

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

總氯

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、當千噸水加氯量在3.8kg時，氨氮經過沉淀池充分反應后，去除率可達50%左右，氨氮的去除主要在澄清池內完成，在以后的流程中基本上沒有明顯變化；

2、千噸水前加氯3.8kg投加后，總氯值升高，并在進入澄清池前有時可以達到2.0g/L以上，并保持穩(wěn)定，經過后加氯，又有所回升，在清水庫停留的時段里，逐漸下降；

3、余氯在進入濾池前呈逐漸上升趨勢，經過濾池后，逐漸下降；當進入水庫后，由于水庫水位的高低還會出現(xiàn)出廠余氯上升或下降的反應消耗。

4、當沉淀池排污與濾池反沖洗時，濾后水流量發(fā)生變化，但后加氯控制儀表卻不能及時的響應，導致余氯不穩(wěn)定。

2.4、2004年9月19日~2005年1月31日為余氯穩(wěn)定階段：

前加氯為定量4kg左右，后加氯采用流量比例-余氯復合環(huán)反饋控制，備用加氯機采用余氯反饋控制。

此階段出廠余氯基本穩(wěn)定，出廠余氯在0.4g/L~0.7g/L之間，如12、1月份情況如下：

3、在原水枯水期間，嘗試用總氯控制：

在余氯控制時段中，當溫度較低，特別在枯水期季節(jié)里氨氮較高，L17余氯分析儀檢測出來的余氯一直會偏低0.4g/L以下，分析其原因可能是由于氨氮較高對檢測余氯的藥劑有干擾，這對于控制用氯量是非常不利的，經過研究決定嘗試采用“總氯藥劑來控制，余氯以手測復核為輔”的模式，我們于2005年1月5日~2005年1月31日進行更換檢測總氯的藥劑，并且第三點加氯采用總氯自動控制，經過數(shù)天觀察，我們得出比較滿意的結論：當前加氯為3kg左右，后加氯采用流量比例反饋控制，備用加氯機采用總氯反饋控制時，出廠總氯可以維持在1.90g/L~2.20g/L之間。

此階段出廠總氯非常穩(wěn)定，用氯量明顯節(jié)省，1月份總氯曲線情況如下：

4、總體效果：

余氯控制階段：出廠余氯基本穩(wěn)定，維持在0.4g/L~0.7g/L之間。

總氯控制階段：出廠總氯非常穩(wěn)定，余氯可以保證在0.3g/L~0.5g/L左右，總氯大體在1.90g/L~2.20g/L之間。

從耗氯量、消毒效果、出廠余氯、出廠總氯情況進行綜合分析：

4.1、耗氯量：

4.1.1攻關前后控制階段：（2004年6月~2005年1月比較）

年份

月份

原水氨氮

出廠余氯（總氯）

出水量（3）

千噸水氯耗

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

4.1.2千噸水耗氯量對比表：

2004年7月~2005年2月千噸水耗氯量對比表

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

(說明：此表中2004年7月1日~2004年9月15日為改造前手動控制用氯情況，2004年9月16日~2005年1月4日為余氯儀控制用氯情況，2005年1月5日~2005年月31日為總氯儀控制情況。)

4.1.3、余氯與總氯控制階段比較：

余氯控制前后比較：

年份

月份

天數(shù)

總用氯量(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

總氯控制與余氯控制的氯耗比較:

余氯控制時的耗氯量：2004年12月5日~30日，共26天，耗氯總量為15074kg

總氯控制時的耗氯量：2004年1月5日~30日，共26天，耗氯總量為8504kg

計算：

15074kg÷26天=579.8kg/天

8504kg÷26天=327.1kg/天

579.8kg-327.1kg=252.7kg/天

平均節(jié)約252.7kg/天

5、消毒效果：

按照我國生活飲用水水質標準（GB5749-85）標準中細菌學指標規(guī)定：“細菌總數(shù)每L中不大于100個，總大腸菌群每L中不大于3個，游離余氯在接觸30分鐘后不得低于0.3g/L，集中式給水除出廠水應符合上述要求外，管網末梢不應低于0.05g/L”。

經中心化驗室反饋數(shù)據表明，用總氯檢測控制效果理想，完全符合國家標準，我們于2005年1月11日赴機場鎮(zhèn)幼兒園與施灣加油站分別檢測余氯、總氯與濁度情況，結果如下：

時間

14:10

檢測地點

機場鎮(zhèn)幼兒園

施灣加油站

檢測序號

檢測內容

檢測結果

1

余氯（g/L）

0.35

0.40

2

總氯（g/L）

2.30

2.18

3

濁度（NTU）

0.84

0.76

6、從出廠余氯監(jiān)測曲線上分析：

抽樣分析2004年11月7日~2004年11月12日共6天曲線顯示，余氯最大值為0.806g/L，最小值為0.426g/L，平均值為0.555g/L。

7、從出廠總氯監(jiān)測曲線上分析：

抽樣分析2005年1月23日~2005年1月28日共6天曲線顯示，總氯最大值為2.230g/L，最小值為1.860g/L，平均值為2.111g/L。

8、結束語：

我們認為攻