【摘 要】
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消毒是饮用水处理必不可少的重要工艺。国内众多水厂仍采用以液氯为代表的消毒工艺。传统的液氯消毒技术存在安全隐患,容易引发环境危害,而且,液氯消毒易产生三卤甲烷和卤乙酸等具有致癌作用的消毒副产物。次氯酸钠具有安全性较高、投加设备简单、持续消毒效果好、不易产生消毒副产物等优点,是较为理想的替代消毒剂。本论文以武汉某水厂为例,选取更加安全可靠的次氯酸钠作为替代消毒剂。通过消毒系统的升级改造,得到如下结论:
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消毒是饮用水处理必不可少的重要工艺。国内众多水厂仍采用以液氯为代表的消毒工艺。传统的液氯消毒技术存在安全隐患,容易引发环境危害,而且,液氯消毒易产生三卤甲烷和卤乙酸等具有致癌作用的消毒副产物。次氯酸钠具有安全性较高、投加设备简单、持续消毒效果好、不易产生消毒副产物等优点,是较为理想的替代消毒剂。本论文以武汉某水厂为例,选取更加安全可靠的次氯酸钠作为替代消毒剂。通过消毒系统的升级改造,得到如下结论:（1）改进型次氯酸钠消毒系统主要由次氯酸钠储存系统、提升系统、管路系统、仪表系统、加药系统和自动控制系统组成。采用前加氯和后加氯相结合的投加方式,并结合原水水质条件,适当调整加药量。（2）次氯酸钠消毒系统处理水量（2019年）在33.16～47.93万t/d之间波动,平均处理水量为41.65万t/d;消毒剂投加量范围在3.68～5.25mg/L之间,平均为4.35mg/L;耗氯量介于14.25～25.16t/月,全年耗氯量约为200.10t。（3）次氯酸钠消毒系统出水的感官性状和一般化学指标中,出水p H值介于7.50～8.09,平均值为7.76;出水色度均低于5度;出水浊度稳定在0.03～0.27NTU,平均值为0.11NTU;出水CODMn介于0.64～2.24mg/L之间,平均浓度1.31mg/L;出水中溶解性铁浓度均低于0.05mg/L;出水总硬度范围108～154mg/L,平均值为137mg/L;出水氯化物范围12～35mg/L,平均浓度20.1mg/L;出水中氨氮平均浓度0.033mg/L。在微生物指标中,不同时期出水菌落总数、总大肠菌群和嗜热大肠菌群均为零,可视为完全去除。采用次氯酸钠消毒的饮用水处理工艺出水水质均满足《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2006）的限值要求。（4）次氯酸钠消毒系统出水中余氯为0.70～1.16mg/L,总余氯0.81～1.38mg/L,平均值分别为0.93mg/L和1.03mg/L。工程实践中,源水加氯量（前加氯）控制沉淀池出口余氯在0.1～0.2mg/L左右,清水进库（后加氯）余氯控制在1.0mg/L。三氯甲烷和三氯乙醛等消毒副产物浓度与出水中余氯存在较好的正相关,认为次氯酸钠消毒产生的消毒副产物可能来自余氯与消毒副产物前体的反应。（5）液氯是水厂原氯消毒系统的主要的危险物质,液氯库是氯消毒系统主要的危险单元。液氯消毒系统的环境风险主要来自储运系统的液氯泄漏风险。水厂液氯库液氯最大储存量超过临界储存量,已成为重大危险源。次氯酸钠是改造后消毒系统的主要的危险物质,储液系统是主要的危险单元。次氯酸钠消毒系统的环境风险主要来自储液系统次氯酸钠的泄漏。因液氯属于剧毒物质,消毒系统中的液氯间已构成重大危险源,发生泄漏等突发环境事件后,最大风险值明显高于次氯酸钠消毒系统。（6）次氯酸钠消毒系统药剂投加为0.0375元/吨水,总运行费用为0.1345元/吨水;改造后消毒系统的运行费用较原液氯消毒系统有所增加,增加幅度在可接受范围内。另一方面,水厂次氯酸钠消毒系统改造后,减少了液氯消毒系统的各种环境风险防范和应急设施的安装及维护保养费用,且无需苛刻的压力和流量等要求,从而可降低相应的维修管理费用等。
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