污水廠(chǎng)的方式有多種,加氯,二氧化氯,次氯酸鈉,臭氧,紫外線(xiàn)等等,這些方式在各個(gè)污水廠(chǎng)的設(shè)計(jì)中都有采用,這些類(lèi)型的方式,原理各自不同,各有各的優(yōu)勢(shì)和缺點(diǎn),污水廠(chǎng)實(shí)際使用的情況,包括從原料的采購(gòu),使用的便宜性,運(yùn)營(yíng)費(fèi)用的多個(gè)角度來(lái)看,越來(lái)越多的污水廠(chǎng)愿意接受甚至改造使用次氯酸鈉作為污水廠(chǎng)的劑。但是很多污水處理廠(chǎng)的管理人員對(duì)次氯酸鈉在污水廠(chǎng)的加藥都存在著一定的認(rèn)知不足,比較常見(jiàn)的就是貯存,加藥量,余氯,糞大腸菌群能否達(dá)標(biāo)等等方面欠缺;還有管理不到位的情況等。下面將圍繞次氯酸鈉展開(kāi)污水廠(chǎng)的工作探討。 一、次氯酸鈉的原理 污水廠(chǎng)的出水必須經(jīng)過(guò),這是由于城市生活污水中含有大量的微生物,其中包含對(duì)人類(lèi)有害的,原生動(dòng)物的卵囊蟲(chóng)及胞囊,蠕蟲(chóng),病毒等。眾多的有害微生物的檢驗(yàn)工作量非常大,為了更快速的檢測(cè)污水中的有害微生物數(shù)量,把糞大腸菌群數(shù)作為污水廠(chǎng)的生物學(xué)危害的指標(biāo),污水廠(chǎng)在排出廠(chǎng)之前,要進(jìn)行相應(yīng)的流程,來(lái)把糞大腸菌群數(shù)降低到一定的指標(biāo)范圍內(nèi),使污水中的有害微生物降低環(huán)境可接納,這就是污水廠(chǎng)的。要注意污水廠(chǎng)的不是,是達(dá)到一定數(shù)量就可以了,是全部滅殺。 污水廠(chǎng)的中常用的其他劑有很多,次氯酸鈉是比較常用的一種,次氯酸鈉是作為氯劑的一種,其原理和氯氣的原理基本相同,是通過(guò)對(duì)微生物體內(nèi)的酶(也就是現(xiàn)在很流行的“酵素”)的活性抑制來(lái)實(shí)現(xiàn)微生物的滅活的。在氯劑中常用有效氯的說(shuō)法來(lái)進(jìn)行效果的衡量,氯氣的作用機(jī)理是在氯氣在水中通過(guò)奪取生物體內(nèi)電子變成Cl-來(lái)進(jìn)行,所以有效氯是指氯氣生成Cl-的數(shù)量,而次氯酸鈉(NaClO)中的Cl氯離子為+1價(jià)位,變?yōu)?1價(jià)位,要奪兩個(gè)電子,也就是兩個(gè)當(dāng)量的氯,因此次氯酸鈉的有效氯含量就是: 在一些文獻(xiàn)資料中,對(duì)氯的都是采用有效氯來(lái)計(jì)算的,次氯酸鈉的有效氯就是95.3%。一般污水廠(chǎng)采用的都是工廠(chǎng)制備好的次氯酸鈉直接運(yùn)輸?shù)綇S(chǎng)內(nèi)進(jìn)行投加的,次氯酸鈉的溶液的溶液的濃度在12~15%之間,換算成有效氯就是11~13%之間。因此污水廠(chǎng)在采購(gòu)次氯酸鈉期間,不要被一些商家誤導(dǎo),一般有效氯在10%左右就是正常了,高于這個(gè)值都是虛假的成分較多,而且越高濃度的次氯酸鈉越容易揮發(fā),在污水廠(chǎng)儲(chǔ)存期間,很容易揮發(fā)降低濃度,在儲(chǔ)存罐頂部要注意留有氯氣釋放孔,儲(chǔ)存空間要強(qiáng)制排風(fēng),防止有毒氣體的積攢。污水廠(chǎng)在使用過(guò)程中的次氯酸鈉一般以10%的有效氯來(lái)計(jì)算。 污水廠(chǎng)的化驗(yàn)室可以通過(guò)余氯檢測(cè)的碘量法(GB19106-2013次氯酸鈉標(biāo)準(zhǔn))的實(shí)驗(yàn)方法來(lái)檢測(cè)購(gòu)買(mǎi)的次氯酸鈉產(chǎn)品中的有效氯的含量,也是污水廠(chǎng)保證采購(gòu)商品合格的標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)手段。 二、次氯酸鈉的投加計(jì)算 次氯酸鈉投入水中后,會(huì)發(fā)生水解,產(chǎn)生有效氯的反應(yīng),當(dāng)有效氯和水中的微生物反應(yīng)完成后,剩余的有效氯就是余氯,這也是很多污水廠(chǎng)感到迷茫的一個(gè)問(wèn)題,出水的余氯保持在多少,余氯不是越高越好,高余氯進(jìn)入到自然水體中會(huì)產(chǎn)生不良的副產(chǎn)物DBPs,常見(jiàn)的三鹵甲烷和鹵乙酸,還有N-亞硝基二甲烷(NDMA)等等,其中NDMA是已知的強(qiáng)致癌因子之一。同時(shí)污水廠(chǎng)對(duì)于成本的支出管控上,劑也是成本構(gòu)成的很大一部分,因此選擇合理的投加量,是每個(gè)采用次氯酸鈉進(jìn)行的污水廠(chǎng)需要認(rèn)真進(jìn)行工作。 次氯酸鈉在水中需要一定的接觸時(shí)間來(lái)實(shí)現(xiàn)有效的,因此在實(shí)際的應(yīng)用中,污水廠(chǎng)都有設(shè)計(jì)接觸池,提供足夠的接觸時(shí)間來(lái)進(jìn)行,一般污水廠(chǎng)在設(shè)計(jì)負(fù)荷下接觸時(shí)間在30分鐘,各個(gè)污水廠(chǎng)可以根據(jù)實(shí)際的處理水量來(lái)計(jì)算自己廠(chǎng)內(nèi)實(shí)際的接觸時(shí)間,這個(gè)接觸時(shí)間對(duì)后面的加藥量的計(jì)算有很大的作用。 根據(jù)動(dòng)力學(xué)和大量的污水廠(chǎng)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)共同推導(dǎo),由賽萊克(Selleck)等人提出的在理想狀態(tài)的接觸池反應(yīng)條件下,給定的接觸時(shí)間所需的余氯量的計(jì)算公式為: 這個(gè)公式可以計(jì)算出理想狀態(tài)下的劑的使用量,但是要注意污水廠(chǎng)的實(shí)際使用中,由于處理程度的不同,處理水質(zhì)的變化,會(huì)導(dǎo)致劑不可能完全作用于微生物的滅活,一般各種復(fù)雜的雜質(zhì)都會(huì)消耗大量的有效氯,因此這個(gè)計(jì)算可以作為劑投加的一個(gè)基準(zhǔn)數(shù)值,實(shí)際的投加量根據(jù)這個(gè)計(jì)算,進(jìn)行比例上浮后投加。 一般來(lái)說(shuō)隨著污水處理流程的不斷加長(zhǎng),水中的微生物的去除效果會(huì)不斷上升,有研究表明在不同的污水處理的程度下的的去除和破壞不一樣,下表是各個(gè)階段的微生物去除率的情況: 所以污水廠(chǎng)在劑的使用成本的管控上,要注意對(duì)前端工藝的管理,前端生物處理工藝運(yùn)行的越穩(wěn)定,處理水質(zhì)越好,后端的劑投加量越小,這也是要求管理者把污水廠(chǎng)的運(yùn)行管理作為系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行,不能割裂的對(duì)待某一環(huán)節(jié)。 三、次氯酸鈉的折點(diǎn)反應(yīng) 次氯酸鈉本身也是一種強(qiáng)氧化劑,可以氧化很多還原物質(zhì),由于污水中含有各種物質(zhì),特別是氨氮,硝態(tài)氮等氮族化合物,這一類(lèi)氮族化合物在次氯酸鈉的氧化作用下會(huì)變成氯胺,在這個(gè)過(guò)程中會(huì)消耗次氯酸鈉,次氯酸鈉所產(chǎn)生的余氯在氧化這部分氨的階段,會(huì)出現(xiàn)一個(gè)下降的趨勢(shì),當(dāng)把這部分胺全部氧化完以后,水中余氯會(huì)回升,這就是加氯反應(yīng)中的折點(diǎn)加氯。這個(gè)化學(xué)反應(yīng)分為三步反應(yīng),分別為 很多污水廠(chǎng)利用了次氯酸鈉這個(gè)特性,進(jìn)行氨氮超標(biāo)的應(yīng)急處理,但是根據(jù)化學(xué)式計(jì)算和實(shí)際運(yùn)行的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),次氯酸鈉降解氨氮的使用量非常大,次氯酸鈉的投加量和氨氮的比例在7~9:1的情況下,才可以滿(mǎn)足氨氮的完全轉(zhuǎn)化。因此在正常運(yùn)行中,污水廠(chǎng)無(wú)法使用次氯酸鈉來(lái)長(zhǎng)期保持氨氮的達(dá)標(biāo)。 次氯酸鈉的折點(diǎn)特性,對(duì)污水廠(chǎng)的工藝的運(yùn)行管理中,需要重點(diǎn)注意,由于出水中的氨氮過(guò)高,為保持足夠的余氯和效果,就會(huì)大量增加次氯酸鈉使用量,為此污水廠(chǎng)在運(yùn)行工藝的控制中,前端脫氮處理要保持,才能減少次氯酸鈉劑的使用量。 四、次氯酸鈉的影響因素。 在污水廠(chǎng)的實(shí)際使用過(guò)程中,現(xiàn)場(chǎng)存在多種因素影響次氯酸鈉作為劑的使用效果,比較常見(jiàn)的有: 1、污水處理程度:污水處理的程度越深,處理水水質(zhì)越好,需要的劑越少。 2、次氯酸鈉與水的混合方式。次氯酸鈉與污水的混合越激烈,接觸越徹底,的效果越明顯,劑的使用量也就越少。比如在深度處理出水管上安裝劑投加管,在接觸池內(nèi)設(shè)置上下隔板加大水的紊流狀態(tài)等。 3、接觸時(shí)間。接觸時(shí)間和效果在上文中有專(zhuān)門(mén)的公式描述,接觸時(shí)間越長(zhǎng)效果越好。 4、污水溫度。污水溫度每升高15℃,劑的反應(yīng)速度提高一倍,接觸時(shí)間可減少一半;反之降溫15℃速度則降低一倍。 5、PH值。PH值越低,效果越好。 6、其他干擾物質(zhì)。干擾物質(zhì)會(huì)影響次氯酸鈉的作用,比如當(dāng)水中含有大量鐵鹽的時(shí)候,次氯酸鈉的效果下降明顯。這也是污水廠(chǎng)過(guò)量投加鐵鹽除磷劑,會(huì)導(dǎo)致次氯酸鈉的效果下降的原因。 隨著監(jiān)管部門(mén)的嚴(yán)格要求,次氯酸鈉在污水廠(chǎng)內(nèi)的的使用越來(lái)越廣泛,了解和管理次氯酸鈉的使用是每個(gè)使用次氯酸鈉的污水廠(chǎng)應(yīng)該進(jìn)行的工作,也是做好污水處理一環(huán)的重要保證。
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