淺談次氯酸鈉投加系統(tǒng)在原水中的應(yīng)用

薛俊杰

（上海城投原水有限公司原水管渠管理分公司，上海201901）

青草沙系統(tǒng)引水工程是上海市的一項重要民生工程，它為上海多個區(qū)域提供優(yōu)質(zhì)的長江水源。然而，由于長距離的輸水管線，使得原水在長距離的輸水過程中產(chǎn)生很多微生物和有毒物質(zhì)。為解決水質(zhì)問題，青草沙系統(tǒng)養(yǎng)護(hù)站內(nèi)有一座陸域井，井邊設(shè)置了一套次氯酸鈉投加裝置，給管道內(nèi)加入次氯酸鈉溶液進(jìn)行消毒、滅菌。本文就原水次氯酸鈉投加系統(tǒng)管道排氣及管道結(jié)垢問題進(jìn)行分析，分析其管道結(jié)垢產(chǎn)生的原因和結(jié)垢的組成成分，并制定出合理有效的解決方法。針對養(yǎng)護(hù)站管道排氣的問題，可以通過對存儲桶設(shè)置簡單的排氣裝置進(jìn)行解決。另外，次氯酸鈉溶液是一種危險品，使用不當(dāng)會給養(yǎng)護(hù)站的工作和供水帶來安全隱患。結(jié)合原水管理工作的標(biāo)準(zhǔn)，提高青草沙系統(tǒng)養(yǎng)護(hù)站管理人員對次氯酸鈉投加裝置的管理水平以及維護(hù)投加系統(tǒng)的穩(wěn)定性，為次氯酸鈉消毒工業(yè)在原水管理工作中的應(yīng)用提供參考。

1 次氯酸鈉

次氯酸鈉作為一種消毒工藝，在原水輸水過程中發(fā)揮著重要的作用，青草沙養(yǎng)護(hù)站自生產(chǎn)運行至今，次氯酸鈉的投加存在著很多的安全隱患。次氯酸鈉是一種溶水成堿性的含氯消毒劑，次氯酸鈉融水之后外觀呈黃色，和氯氣氣味差不多，在光的作用下加熱分解特別迅速，極不穩(wěn)定。其次，青草沙養(yǎng)護(hù)站的次氯酸鈉投加系統(tǒng)采用的是具有10%濃度的次氯酸鈉，具有強氧化劑的成分具有一定的腐蝕性，會嚴(yán)重?fù)p害人的皮膚，被國家認(rèn)定為第七大類毒害品和腐蝕品。

1.1 次氯酸鈉的作用

次氯酸鈉具有氯的成分，是一種高效的消毒劑，對原水具有一定的殺菌消毒的作用。次氯酸鈉溶液的消毒原理和氯氣一樣，將次氯酸鈉液體投入水中，次氯酸鈉會迅速的水解成氯酸和次氯酸根，而次氯酸是一種不帶電荷的極小的中性分子，能夠迅速的擴散到不帶電荷的菌體當(dāng)中，破壞菌體的細(xì)胞壁和蛋白質(zhì)酶等系統(tǒng)，從而起到殺菌消毒的作用。其次，氯酸根可以分解成新生態(tài)氧，從而使菌體發(fā)生物質(zhì)變化，改變細(xì)菌和病毒體的滲透壓，從而殺死病原微生物。

1.2 次氯酸鈉的特點

選擇次氯酸鈉進(jìn)行消毒的成本較低，投加設(shè)備也簡單容易操作，可以很大限度的節(jié)約原水工作管理的成本。但是次氯酸鈉屬于一種強堿性的物質(zhì)，具有高毒性的特點，且易溶于水，溶水后呈淡黃色，會有刺激性氣味的散發(fā)。其次，次氯酸鈉在高溫的情況下會迅速分解，極不穩(wěn)定，其濃度會隨著溫度的升高而下降，從而影響消毒的效果和效率，因此要對次氯酸鈉進(jìn)行密閉的存儲，避免暴曬和久放。另外，次氯酸鈉具有強氧化性，在和氧氣接觸之后具有腐蝕性，對人體皮膚造成一定的傷害。

1.3 次氯酸鈉的管理

次氯酸鈉作為一種高?；瘜W(xué)品，具有高毒性、腐蝕性的特點，無論是在生產(chǎn)、儲存還是投加的過程中，都存在著很多不確定的安全隱患。因此，青草沙養(yǎng)護(hù)站嚴(yán)格按照國家標(biāo)準(zhǔn)和要求進(jìn)行管理。

首先，青草沙養(yǎng)護(hù)站要建立安全管理制度和崗位安全責(zé)任制度。對于原水管理工作人員進(jìn)行安全教育和崗前技術(shù)培訓(xùn)，培訓(xùn)合格之后要持崗上證，提高其專業(yè)性和責(zé)任意識。

其次，作為工作人員要對投加系統(tǒng)的運行電流及頻率進(jìn)行檢查，以及投加泵是否存在響動異常和異味的產(chǎn)生，更要注重檢查投加管路是否存在泄露的現(xiàn)象。另外，青草沙養(yǎng)護(hù)站要加強對次氯酸鈉管理知識的宣傳和培訓(xùn)，做好應(yīng)急事件發(fā)生的管理對策，建立一支專門的管理工作人員，定期對設(shè)備進(jìn)行維護(hù)和保養(yǎng)，對設(shè)備進(jìn)行實時的跟蹤和監(jiān)控，對次氯酸鈉的使用情況以及進(jìn)出進(jìn)行記錄，增加對安全設(shè)施的投入，把安全生產(chǎn)管理工作落到實處，避免危險事故的發(fā)生。

1.4 次氯酸鈉的主要設(shè)備

首先，次氯酸鈉的投加系統(tǒng)。青草沙養(yǎng)護(hù)站的次氯酸鈉投加系統(tǒng)主要包括輸藥泵、輸藥管、卸料泵、貯液桶、隔膜計量泵、投加管路、自動控制系統(tǒng)等。青草沙養(yǎng)護(hù)站次氯酸鈉的投加系統(tǒng)的輸藥泵用于槽罐車卸料，可以將藥液輸送到四個貯藥罐里。對于輸藥管的選擇具有耐腐蝕性，因為輸藥管質(zhì)量的好壞直接影響著輸藥工作是否能夠順利完成，是次氯酸鈉投加系統(tǒng)中重要的運輸環(huán)節(jié)。

貯液桶選擇4 個PE 塑料容器，因為PE 塑料容器如果出現(xiàn)問題可以隨時進(jìn)行更換，而且桶頂具有自動排氣閥，可以排出次氯酸鈉溶液分解時產(chǎn)生的氣體，這樣可以有效的降低次氯酸鈉對儲液桶的腐蝕也會降低設(shè)備費用，延長貯液桶的使用期限。

其次，貯液提升泵。由于次氯酸鈉具有腐蝕性，因此貯液提升泵一定要選擇具有耐腐蝕性的，本系統(tǒng)選擇流量為每小時35立方米流量、揚程10m、轉(zhuǎn)速1480r/m 的貯液提升泵，同時要選擇兩臺貯液提升泵，一臺用于生產(chǎn)當(dāng)中，一臺用于備用，將槽車原液輸送到貯液罐當(dāng)中。

青草沙系統(tǒng)養(yǎng)護(hù)站采用的是IHF 型氟塑料離心泵，泵體外部采用金屬外殼，內(nèi)部采用全氟乙丙烯，軸封采用機械進(jìn)行封閉。青草沙系統(tǒng)養(yǎng)護(hù)站采用的都是結(jié)構(gòu)合理、具有耐腐蝕、密閉性能強的設(shè)備，可以有效的降低噪聲污染，保證工作的穩(wěn)定運行，延長設(shè)備的使用期限。

最后，加泵藥。一定要選擇電磁流量儀、壓力傳感器以及自動控制閥組成投藥系統(tǒng)，從而可以達(dá)到一臺泵可以同時控制多個加藥點的目標(biāo)。青草沙系統(tǒng)養(yǎng)護(hù)站就采用了6 臺隔膜計量泵，改變了傳統(tǒng)空載形成的設(shè)計形式，這種G 系統(tǒng)B 型的隔膜計量泵可以達(dá)到流量1800L/h，壓力達(dá)到10Bar，且具有一定的穩(wěn)態(tài)精確度，減小了壓力沖擊，可以有效的延長設(shè)備的使用年限和投加次氯酸鈉的次數(shù)。在對次氯酸鈉進(jìn)行投入時，加注量為每小時0.6 立方米，分別加入兩個工作井當(dāng)中。

2 次氯酸鈉投加系統(tǒng)出現(xiàn)結(jié)垢的原因

我們發(fā)現(xiàn)次氯酸鈉投加系統(tǒng)管道出現(xiàn)結(jié)垢的主要表現(xiàn)就是投加管道堵塞，或者是管道接口處會產(chǎn)生白色結(jié)晶，這種白色結(jié)晶通常在清除之后又會很快的產(chǎn)生，這就給原水次氯酸鈉投加裝置的管理工作帶來了困難。次氯酸鈉投加系統(tǒng)管道的結(jié)垢的主要成分就是碳酸鹽，因為次氯酸鈉在高溫或者是光照的情況下會發(fā)生迅速的分解，在生產(chǎn)、運輸、投加的過程中，次氯酸鈉就會生成氫氧化鈉、碳酸鈣等一系列雜質(zhì)。

2.1 次氯酸鈉投加系統(tǒng)管道及結(jié)垢的處理方法

為了消除次氯酸鈉投加系統(tǒng)管道及管道結(jié)垢的產(chǎn)生，一定要采用計量泵代替壓力水將次氯酸鈉投入到投加系統(tǒng)當(dāng)中，或者在投入之前用軟化水對次氯酸鈉進(jìn)行溶解稀釋，再進(jìn)行投加，這樣可以有效地避免管道的結(jié)垢。

2.2 管道材料的選擇

使用PE 材質(zhì)投加設(shè)備的管道熱熔連接段交界處容易被碳酸鈉進(jìn)行腐蝕，采用更具耐腐蝕性的PVC－C 管材就可以有效避免這個問題的發(fā)生，因為這種材質(zhì)的管道更具耐腐性，而且它不用進(jìn)行熱熔鏈接，因此熱熔部分不會產(chǎn)生腐蝕現(xiàn)象。

3 管道排氣

3.1 管道排氣

由于次氯酸鈉本身具有一定的不穩(wěn)定性，在高溫或者光照的條件下會快速的溶解產(chǎn)生氣體，就會影響次氯酸鈉的投加效果，因此，為了保證次氯酸鈉的投加效果必須選擇具有排氣系統(tǒng)的管道，PE 桶的桶頂具有排氣閥進(jìn)行自動排氣。通過對管道進(jìn)行排查，發(fā)現(xiàn)氣體積點在計量泵的進(jìn)出液端，因此在每個計量泵出進(jìn)液端都要設(shè)置一條立管，將各個計量泵立管進(jìn)行串聯(lián)，將每個計量泵的立管的氣體引入總立管當(dāng)中，并在總立管的末端設(shè)置排氣口，從而將次氯酸鈉產(chǎn)生的氣體排出到系統(tǒng)外面，解決了次氯酸鈉的氣體排放問題。

3.2 計量投加泵

結(jié)合青草沙次氯酸鈉投加裝置的實際情況，要選擇合適的劑量投加泵。G 系列B 型隔膜計量泵屬于機械驅(qū)動隔膜，改變了以往的隔膜護(hù)盤。由于其輸出流量較大，在進(jìn)行運行或者停止時可以有效的改變沖程長度，可調(diào)是曲軸也可以在連桿上進(jìn)行往復(fù)式的運動傳遞改變沖程長度。選擇這樣G 系列B 型隔膜計量泵安全性能更高，可以保證零泄漏，提高計量輸送的準(zhǔn)確性，而且調(diào)節(jié)比較直觀清楚，在工作的過程中不會造成噪聲污染。G 系列B 型隔膜計量泵憑借其體積小，重量輕，維護(hù)方便的優(yōu)勢得到了應(yīng)用和發(fā)展。

4 完善相關(guān)制度

為了青草沙次氯酸鈉投加設(shè)備的安全管理工作的開展，降低設(shè)備運行中危險事故的發(fā)生，建立生產(chǎn)設(shè)備設(shè)施使用制度和安全設(shè)施管理制度以及設(shè)備應(yīng)急管理制度。

首先，生產(chǎn)設(shè)備設(shè)施使用制度。在對次氯酸鈉進(jìn)行投入使用之前，一定要對使用人員進(jìn)行專業(yè)化的培訓(xùn)，讓其了解次氧化鈉的原理以及性能，同時也要學(xué)會操作設(shè)備對設(shè)備進(jìn)行維修和保養(yǎng)，能夠在設(shè)備出現(xiàn)故障時進(jìn)行預(yù)判對故障進(jìn)行排除，才能持證上崗。在工作的過程中，一定嚴(yán)格按照國家對次氯酸鈉設(shè)備使用的要求規(guī)范進(jìn)行相關(guān)操作，如果在設(shè)備使用的過程中發(fā)現(xiàn)異?，F(xiàn)象或者發(fā)生故障時，應(yīng)該立即停止，保護(hù)現(xiàn)場，并通知相關(guān)人員進(jìn)行檢查。

其次，安全設(shè)施管理制度。青草沙養(yǎng)護(hù)站要對次氯酸鈉設(shè)施設(shè)備進(jìn)行分類編號、入賬，定期對設(shè)備進(jìn)行盤點，做到賬實相符。養(yǎng)護(hù)站一對次氯酸鈉設(shè)備進(jìn)行日常的維護(hù)和保養(yǎng)，對于違反操作流程和管理工作失誤而造成的損失，要對當(dāng)事人進(jìn)行懲罰。

最后，設(shè)備應(yīng)急管理制度。如果設(shè)備因安裝或者維修質(zhì)量問題而造成重大的返工浪費或者塑料罐發(fā)生泄漏和電氣設(shè)備發(fā)生爆炸現(xiàn)象所造成的經(jīng)濟損失超過2000 元者則為重大事故。由于事故的處理，應(yīng)該立即進(jìn)行搶救和維修，避免影響生產(chǎn)效率，如果有人員傷害應(yīng)該盡力救人。在解決事故之后要分析事故發(fā)生的原因以及事故的責(zé)任者，防止類似事故的再次發(fā)生。

5 結(jié)論

青草沙系統(tǒng)原水管道經(jīng)過上海多個地區(qū)，運輸過程中會有很多微生物和有毒物質(zhì)的產(chǎn)生，青草沙次氯酸鈉投加系統(tǒng)，為處理原水中部分污染物達(dá)到殺菌消毒的作用，從而為輸水管線的順利安全運輸提供保障。另外，次氯酸鈉作為一種有毒的物質(zhì)，青草沙養(yǎng)護(hù)站一定要結(jié)合實際情況建立一整套嚴(yán)密的安全管理制度和相應(yīng)的應(yīng)急處理措施，為青草沙養(yǎng)護(hù)站提供一個安全的工作環(huán)境，為出廠水水質(zhì)的安全提供保障。