简介： 课题通过对白鹤嘴水厂加氯工艺的调查，研究了补充投氯工艺在生产中的实际运用，解决了制水工艺的不足，在确保消毒杀菌效果，保证管网具备持续杀菌能力的前提下，达到降低氯耗，提高余氯合格率的目的。
关键字：吸水井 水库 补充投氯 余氯合格率
白鹤嘴水厂是由中国市政工程中南设计院设计，是一座中型现代化水厂。设计有四组折板、隔板混合反应池，一座均质滤料滤池，两座清水库（总容积3万立方米）。白鹤嘴水厂取源水于汉水。出厂水余氯合格率是水质控制的一个重要指标。在实际生产中，制水工艺的不足可能会对持续稳定的氯气投加带来一定的困难，影响出厂水余氯合格率。近年来，由于汉江“水华”现象的频发，再加上制、供水流量的不匹配等原因致使氯气投加难以控制的状态越来越突出，极大地影响出厂水余氯合格率。
本课题通过近一年的工艺调查和试验研究，弄清了造成出厂水余氯合格率偏低的原因，并成功运用补充投氯的方式成功地克服了工艺构筑物存在的缺陷，较好地解决了制水工艺中制、供水不匹配的矛盾。
一． 原因调查与分析
1. 出厂水余氯合格率偏低的原因
经过调查，发现造成出厂水余氯合格率偏低的原因主要有以下几个方面：
1取样点的设置不当：
滤后余氧的检测是控制环节中重要的一环。我厂采用的w&t公司Depolox3型余氯计，其仪表要求与实际采样点距离如下表1所示：
表1 实际采样点的设置和仪表要求的对比
1# | 2# | 仪表要求 | |
投加点至取样点距离 | 16.7米 | 16米 | 28米 |
取样点至仪表距离 | 28米 | 39.5米 | 最好不超过5米 |
从表中可以看出氯气投入后的混合、反应时间不够，氯气没有反应均匀就已取样，该水样的余氯值不具有代表性，没有反应出水库内的真实余氯量；而取样点与余氯测试仪表之间的距离又过长，造成仪表测量的的严重滞后，给生产调度造成了盲点和误差。
②水库结构对余氯值影响：
通过对水库内的采样分析及对水库竣工图纸的研究我们发现，如图1所示：水库中有一道3.8米高的隔墙，将水库分为内库及外库，内库约可储存70%的水量；外库就变为一个水流通道；在进口处的下方，隔墙上有三个直径1米的圆孔，此为内、外库的唯一通道。对水库的采样还表明（表3），内库中的余氯几乎没有，内、外余氯含量相差巨大。
图1 水库的构造和采样点设置图示
表3 1#、2#水库采样点余氯值
取样点（内库） | 余氯值（mg/l） | 取样点（外库） | 余氯值（mg/l） | |
1# | １ | 0.10 | ４ | 0.90 |
２ | 0.05 | ５ | 0.85 | |
3 | 0.02 | 6 | 0.80 | |
2# | 1 | 0.10 | 4 | 0.85 |
2 | 0.08 | 5 | 0.80 | |
3 | 0.03 | 6 | 0.70 | |
由以上的调查分析可以得出结论：当供水流量大于制水流量时，滤后水进库后直接由外库流向吸水井，同时内库中的水对其进行补充；当供水流量小于制水流量时，一部分水直接由外库进入吸水井，另有一部分水就储存在内库中。由于内外库水停留时间的不同，致使内外库余氯消耗不同，内外库的余氯量不一致（内库中余氯量极低），同时造成出厂余氯不好控制，达不到余氯合格率的指标要求；也给生产的合理调度造成了困难。
二． 结果与讨论：
1. 改进方案设计
为了提高出厂水的余氯合格率，我们决定在二次投氯之后再增加吸水井的补充投氯：
其中三次投氯的主要作用是:
a. 一次投氯是为了在水源受到污染及“水华”发生时，更好的缓解水质危害和杀死藻类。
b. 二次投氯是防止水库的内库滋生细菌，防止二次污染。（少量投氯）
c. 补充加氯，采用出厂水余氯反馈的数据对投氯量控制，这样就避免水库中余氯的差异，且直接反映了出厂水的实际余氯量。方便生产人员调度。
2. 检测结果分析：
考虑到吸水井的投氯对氯气混合、反应时间的不足，我们对外管网进行了深入的调查，在此前的24小时中，出水厂的游离氯保持在0.45 mg/l ~0.6 mg/l之间（如表4）：
表4 外管网检测点检测结果
地 点 | 游离氯（mg/l） | 总氯（mg/l） | 浊度NTU | 细菌总数 |
福利路（古田二路） | 0.30 | 0.45 | 0.33 | 无 |
军干校（古田三路） | 0.10 | 0.21 | 0.24 | 无 |
麦德隆（古田四路） | 0.06 | 0.11 | 0.20 | 无 |
汉口煤气公司 | 0.10 | 0.20 | 0.29 | 无 |
从上表中可看出游离氯、总氯都符合管网余氯合格范围（0.05 mg/l ~0.5 mg/l）。
自从补加氯工艺实施后，出厂水余氯合格率由2002年同期的平均97.0%上升到2003年平均98.3%（如图2）。
图2 2002年和2003年出厂水余氯合格率的比较
补充投氯的运用不仅更进一步确保了出厂水的水质，而且还为按预定计划指标完成氯耗打下良好基础，节约的氯气的消耗（表5）。
表5 2002年和2003年各月实际加氯量和计划加氯量 单位：（kg/kt）
月份 | 四月 | 五月 | 六月 | 七月 | 八月 | 九月 | 十月 |
2002年消耗 | 3.91 | 3.95 | 4.04 | 4.10 | 4.15 | 4.09 | 4.10 |
2003年消耗 | 3.61 | 3.78 | 3.78 | 3.70 | 3.68 | 3.35 | 2.70 |
计划 | 4.03 | 4.20 | 4.33 | ||||
三． 结论
1. 调查结果发现出厂水余氯合格率偏低的原因主要和水库的设计和余氯在线仪表的安装有关，在今后的设计安装过程中要注意避免出现类似的情况发生。
2. 通过减少二次投氯量，而增加吸水井的补充投氯改进投氯方法，不仅节省了投氯量，达到控制出厂水余氯含量在标准水平，提高合格率，为生活和生产用水提供良好的水质保障。
3. 通过对补充投氯的应用，克服了工艺构筑物的设计缺陷，方便了生产工艺调度，节约了生产成本，完成了控制消耗。