濾后水折點(diǎn)加氯應(yīng)對(duì)淮河原水氨氮污染

嚴(yán)加明

（蚌埠中環(huán)水務(wù)有限公司，安徽 蚌埠 233000）

蚌埠市三水廠地處淮河中段，水源為淮河水，同時(shí)也受支流渦河水質(zhì)的影響。每年11 月至次年4 月為淮河和渦河枯水季節(jié)，受上游城市部分生活污水及生產(chǎn)污水稀釋排放的影響，淮河和渦河原水氨氮升高，時(shí)有超過Ⅲ類水體的現(xiàn)象。根據(jù)生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)（GB5749-2006）要求，出廠水氨氮不得超過0.5Mg/L。目前蚌埠三水廠因低負(fù)荷運(yùn)行及濾池生物降解作用等原因?qū)Π钡コ瘦^高，但當(dāng)原水氨氮超過2Mg/L 時(shí)，水中的溶解氧已消耗殆盡，其生物降解作用已發(fā)揮到極至，氨氮再增大時(shí)則不能去除。針對(duì)這種情況，結(jié)合淮河原水有機(jī)物較高的特殊情況，為避免濾前水加氯濃度難以控制及避免加氯衍生物的形成，我公司專門研究了濾后水折點(diǎn)加氯應(yīng)對(duì)不同濃度氨氮原水污染的應(yīng)急處理辦法。

1 原理

在濾后水中加入液氯或次氯酸鈣（我們實(shí)驗(yàn)中以其加入代替液氯）會(huì)產(chǎn)生如下反應(yīng)：

Cl2+H2O→HOCl+HCl

Ca（OCl）2+2H2O→2HOCl+Ca（OH）2

HOCl→H++OCl-

當(dāng)其中含有氨氮時(shí)，投氯后次氯酸極易與水中的氨進(jìn)行反應(yīng)，在反應(yīng)中依次形成三種氯胺：

NH3+HOCl→NH2Cl（一氯胺）+H2O

NH2Cl+HOCl→NHCl2（二氯胺）+H2O

NH2Cl+HOCl→NCl3（三氯胺）+H2O

一般pH 值為7 左右時(shí)，一氯胺和二氯胺同時(shí)存在，近似等量，而三氯胺在水中溶解度很低，不穩(wěn)定易氣化，因此不太可能產(chǎn)生三氯胺。

圖1

表1 不同濃度氨氮加氯后加氯量與余氯及氨氮變化關(guān)系表（單位：Mg/L）

如圖1 所示，在AH 段，加氯后氯與氨氮反應(yīng)生成化合氯，至H 點(diǎn)全部轉(zhuǎn)化完，其中主要為一氯胺。在HB 段，生成的一氯胺隨著加氯量的增加，開始發(fā)生如下反應(yīng)：2NH2Cl+HOCl→N2↑+3HCl+H2O

反應(yīng)結(jié)果至折點(diǎn)B，水中的氨氮幾乎全部轉(zhuǎn)化為氮?dú)庖莩?。再向水中投加適當(dāng)濃度的液氯，即可滿足蚌埠市三水廠出廠水余氯要求。

2 試驗(yàn)

2.1 最佳投氯量的選擇

2.2 pH 變化

實(shí)測(cè)蚌埠市三水廠濾后水pH 為7.65，當(dāng)濾后水加氨氮為2.0Mg/L、1.5Mg/L和1.0Mg/L 時(shí)，按最佳投氯量投加后pH 略有下降，分別為6.92、6.93、6.95。可見加氯后會(huì)使水的pH 降低，故

實(shí)驗(yàn)中我們向?yàn)V后水中加氯化銨溶液使其氨氮濃度分別為2.0Mg/L、1.5Mg/L、1.0Mg/L，然后再向其中按12 種不同投加量投加次氯酸鈣溶液，待反應(yīng)10 分鐘后檢測(cè)pH、余氯、氨氮等項(xiàng)目，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表1。

由表1 可知，濾后水氨氮為2.0Mg/L、1.5Mg/L 和1.0Mg/L 時(shí)，加氯量折點(diǎn)B 為分別為17.5Mg/L、12Mg/L 和9.5Mg/L 附近，為保持出廠水余氯量，根據(jù)蚌埠市管網(wǎng)情況，我們?cè)谏a(chǎn)中可分別采取加氯量為18Mg/L、12.5Mg/L 和10.5Mg/L，這樣即可達(dá)到既能去除氨氮又能滿足蚌埠市自來水余氯要求。必要時(shí)尚需加堿調(diào)整。

2.3 加氯衍生物變化

實(shí)測(cè)蚌埠市三水廠濾后水三氯甲烷含量為＜0.010mg/L，四氯化碳含量為＜0.010mg/L，按最佳投氯量投加后取樣檢測(cè)，三氯甲烷含量仍為＜0.010mg/L，四氯化碳含量仍為＜0.010mg/L。可見，因采取濾后加氯，避免了衍生物前體的的影響，再投加液氯并無加氯衍生物產(chǎn)生。

結(jié)語(yǔ)

采取濾后水折點(diǎn)加氯能有效去除氨氮，并且能防止加氯衍生物的產(chǎn)生，因此可以作為蚌埠市三水廠防范原水氨氮污染的一種方法使用。當(dāng)濾后水氨氮大于2.0Mg/L 時(shí)，根據(jù)三水廠去除氨氮情況，原水氨氮已高于4.0Mg/L，此種極其嚴(yán)重污染情況，我們將采取備用水源辦法應(yīng)對(duì)，這不在本文討論范疇因此不再贅述。

[1]嚴(yán)煦世，范瑾初.給水工程[M].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，1999.

[2]陳春霧.折點(diǎn)加氯及其應(yīng)用[J].城鎮(zhèn)供水，2010（4）:16-18.