某大型污水廠(chǎng)加氯間氯庫(kù)漏氯吸收裝置和通風(fēng)系統(tǒng)改造

袁明法

（重慶化工設(shè)計(jì)研究院，重慶 400036）

某大型污水廠(chǎng)加氯間氯庫(kù)漏氯吸收裝置和通風(fēng)系統(tǒng)改造

袁明法

（重慶化工設(shè)計(jì)研究院，重慶 400036）

介紹了漏氯吸收裝置的工藝原理及特點(diǎn)，對(duì)某污水廠(chǎng)加氯間氯庫(kù)現(xiàn)存問(wèn)題進(jìn)行梳理并對(duì)存在問(wèn)題進(jìn)行改造設(shè)計(jì)，本質(zhì)上提高了加氯間安全級(jí)別和職業(yè)衛(wèi)生環(huán)境質(zhì)量水平。

漏氯；吸收裝置；氯氣

1 氯是大中型水廠(chǎng)一種常用經(jīng)濟(jì)有效的水處理消毒劑。消毒原理是其與水反應(yīng)生成了次氯酸，它的強(qiáng)氧化性能殺死水里的病菌。通常水廠(chǎng)采用液氯鋼瓶通過(guò)加氯機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)定量向水體加氯消毒。

但氯氣又是一種殺傷力很強(qiáng)的有毒氣體，一旦發(fā)生跑氯事故，液氯自鋼瓶中跑出流到大氣中，壓力驟然降低，吸收環(huán)境中的熱而迅速氣化。對(duì)人體及其他動(dòng)植物和環(huán)境有嚴(yán)重危害，可造成水體污染。因此，在氯氣的生產(chǎn)和使用過(guò)程中，必須采用可靠的安全防護(hù)裝置，以防泄氯造成重大事故，減少危險(xiǎn)發(fā)生的幾率。

2 漏氯吸收裝置工藝流程簡(jiǎn)述

漏氯吸收裝置是指將泄漏氯氣吸收處理的全套裝置，主要應(yīng)用于水廠(chǎng)及污水廠(chǎng)、電廠(chǎng)、造紙、化工等大量使用和存儲(chǔ)液氯和氯氣的場(chǎng)所，目前有兩種吸收工藝。

2.1酸堿中和法

利用堿性溶液吸收氯氣，屬于中和性，反應(yīng)式為：

此法吸收氯氣后的堿液生成鹽類(lèi)結(jié)晶無(wú)法再生，易堵塞吸收塔噴淋管?chē)婎^和填料。隨著吸收時(shí)間的延長(zhǎng)以及堿液吸收空氣中二氧化碳，吸收液中氫氧化鈉濃度逐漸降低，吸收能力逐漸下降，一次性吸收氯氣量有限。

2.2氧化還原法

采用25%氯化亞鐵溶液吸收氯氣，反應(yīng)式為：

吸收過(guò)程：2FeCl2+Cl2=2FeCl3

再生過(guò)程：2FeCl3+Fe=3FeCl2

此法亞鐵鹽的吸收和再生是同步進(jìn)行的，一次性可以吸收大量的氯氣，不需要更換吸收液，也不會(huì)產(chǎn)生結(jié)晶。當(dāng)裝置吸收大量氯氣時(shí)，只需回收部分吸收液，添加再生劑即可。

3 改造工程設(shè)計(jì)

3.1加氯間氯庫(kù)基本情況

氯庫(kù)總?cè)莘e2 722m3，共有液氯鋼瓶5個(gè)，每瓶含液氯1t。在氯庫(kù)貼鄰設(shè)有堿液漏氯吸收裝置間，風(fēng)機(jī)風(fēng)量10 000m3/h，漏氯吸收能力1 000kg/h。氯庫(kù)設(shè)有邊墻送風(fēng)機(jī)和邊墻排風(fēng)機(jī)各6臺(tái)，單臺(tái)風(fēng)量為2 000m3/h。

3.2加氯間氯庫(kù)存在問(wèn)題

3.2.1風(fēng)機(jī)循環(huán)能力不符合規(guī)范要求

根據(jù)《城鎮(zhèn)供水廠(chǎng)運(yùn)行、維護(hù)及安全技術(shù)規(guī)程》CJJ58-2009第4.4.7條規(guī)定：漏氯吸收裝置風(fēng)機(jī)風(fēng)量應(yīng)滿(mǎn)足氣體循環(huán)次數(shù)8～12次/h。現(xiàn)有風(fēng)量100 000m3/h，氣體循環(huán)次數(shù)3.7次/h，不符合規(guī)范要求，因此需要重新計(jì)算選擇漏氯吸收裝置。隨著裝置吸收能力及風(fēng)量增大，原有漏氯吸收裝置間面積不夠，需重新選擇位置布置漏氯吸收裝置。

3.2.2通風(fēng)系統(tǒng)換氣次數(shù)不符合規(guī)范要求

根據(jù)《室外給水設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50013-2006第9.8.18條規(guī)定，加氯間及其倉(cāng)庫(kù)應(yīng)設(shè)有每小時(shí)換氣8～12次的通風(fēng)系統(tǒng)?，F(xiàn)有氯庫(kù)通風(fēng)量為12 000 m3/h，通風(fēng)次數(shù)為4.4次/h，不符合規(guī)范要求。

3.2.3漏氯吸收裝置尾氣排放口未設(shè)置氯氣濃度檢測(cè)裝置，無(wú)法對(duì)排放尾氣進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

3.2.4氯庫(kù)通風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)機(jī)無(wú)止回功能，當(dāng)發(fā)生大量氯氣泄漏時(shí)氯庫(kù)密封性能差，容易導(dǎo)致氯氣外漏。

3.3改造設(shè)計(jì)

工程設(shè)計(jì)范圍為對(duì)某大型污水廠(chǎng)加氯間氯庫(kù)漏氯吸收裝置及通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行改造設(shè)計(jì)。通過(guò)查找現(xiàn)存問(wèn)題，擬在以下方面進(jìn)行改造和優(yōu)化：

3.3.1吸收工藝

采用氧化還原法，利用氯化亞鐵溶液做吸收液在高效氯氣吸收塔中吸收，反應(yīng)后的尾氣通過(guò)送風(fēng)管送回氯庫(kù)房中，形成閉路循環(huán)系統(tǒng)，達(dá)到環(huán)保、保障安全生產(chǎn)的目的。吸收塔頂設(shè)有汽水分離裝置，可以充分實(shí)現(xiàn)汽水分離，防止含水濕氯氣對(duì)氯庫(kù)氯瓶及其他金屬的腐蝕。漏氯吸收裝置流程示意圖見(jiàn)下圖：

圖1　漏氯吸收裝置流程示意圖

高效氯氣吸收塔為該工藝的核心設(shè)備，它是一種新型的，具有國(guó)際先進(jìn)水平的高效吸收塔。它采用了先進(jìn)的氣體動(dòng)力學(xué)“流態(tài)化理論”和“流化床流化技術(shù)”進(jìn)行設(shè)計(jì)，表現(xiàn)出了優(yōu)越的技術(shù)性能。它克服了傳統(tǒng)塔器易結(jié)垢、易堵塞、效率低、運(yùn)行不穩(wěn)定等缺點(diǎn)，同時(shí)把運(yùn)行費(fèi)用也降至最低，是西方國(guó)家推出的第三代主流氯氣廢氣吸收設(shè)備。

裝置采用多點(diǎn)吸風(fēng)和空間立體多點(diǎn)回風(fēng)的布風(fēng)方式，吸風(fēng)管布置在靠近液氯鋼瓶的地溝內(nèi)。泄漏氯氣通過(guò)氯庫(kù)內(nèi)的多點(diǎn)吸風(fēng)口快速吸入吸收裝置?？臻g立體多點(diǎn)回風(fēng)是在氯庫(kù)房?jī)?nèi)增設(shè)工藝管道，出風(fēng)口在氯瓶附近遠(yuǎn)離吸風(fēng)管的位置，這樣氯庫(kù)內(nèi)的氣體平穩(wěn)有規(guī)律流動(dòng)，具有更高的吸收效率。

按規(guī)范要求，氯庫(kù)泄漏風(fēng)量循環(huán)次數(shù)按12次/h考慮，根據(jù)氯庫(kù)體積計(jì)算取整后漏氯吸收風(fēng)量為34 000m3/h，漏氯吸收能力1 000kg/h。

3.3.2通風(fēng)系統(tǒng)

通風(fēng)系統(tǒng)采用強(qiáng)制通風(fēng)設(shè)施，氯庫(kù)換氣次數(shù)按8次/h考慮。正常情況下風(fēng)機(jī)全開(kāi)，事故時(shí)全關(guān)，風(fēng)機(jī)均設(shè)有止回風(fēng)閥，排放口高出氯庫(kù)屋頂。

3.3.3自控

漏氯吸收裝置采用先進(jìn)的PLC控制系統(tǒng)，氯庫(kù)設(shè)氯氣濃度檢測(cè)報(bào)警探頭，在微量泄漏時(shí)，通過(guò)系統(tǒng)的程序設(shè)定，發(fā)出聲光報(bào)警，提醒有關(guān)人員。當(dāng)氯庫(kù)發(fā)生氯氣泄漏事故（泄漏氯氣濃度大于33×10-6），安裝在氯庫(kù)的氯氣檢測(cè)儀自動(dòng)報(bào)警，漏氯吸收裝置及時(shí)自動(dòng)啟動(dòng)并投入運(yùn)行直到氯氣檢測(cè)濃度不超過(guò)13×10-6系統(tǒng)自動(dòng)停止。

3.3.4電氣

漏氯吸收裝置供電設(shè)計(jì)采用二級(jí)負(fù)荷等級(jí)，風(fēng)機(jī)和吸收液循環(huán)泵與氯氣檢測(cè)信號(hào)聯(lián)鎖啟停。

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)某大型污水廠(chǎng)加氯間氯庫(kù)漏氯吸收裝置和通風(fēng)系統(tǒng)改造，使得改造后氯庫(kù)泄漏風(fēng)量和氯庫(kù)換氣次數(shù)及排放口位置滿(mǎn)足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范的要求，從本質(zhì)上提高了加氯間安全級(jí)別和職業(yè)衛(wèi)生環(huán)境質(zhì)量，滿(mǎn)足了安全生產(chǎn)的要求。

Between a large sewage treatment plant chlorination chlorine chlorine leak absorption device library and Ventilation System Design

Yuan Ming-fa

This paper introduces the principle and process characteristics leakage of chlorine absorption device for a sewage plant chlorination chlorine between libraries to sort out the existing problems and to transform the design problem，in essence，to improve the security level of chlorination level of environmental quality and occupational health.

leakage of chlorine；absorption device；chlorine

X703

A

1003-6490（2016）01-0095-02

2016-01-02

袁明法（1981-）男，湖南邵陽(yáng)人，工程師，主要從事化工工程設(shè)計(jì)工作。