某大型污水厂加氯间氯库漏氯吸收装置和通风系统改造

袁明法

（重庆化工设计研究院，重庆 400036）

某大型污水厂加氯间氯库漏氯吸收装置和通风系统改造

袁明法

（重庆化工设计研究院，重庆 400036）

介绍了漏氯吸收装置的工艺原理及特点，对某污水厂加氯间氯库现存问题进行梳理并对存在问题进行改造设计，本质上提高了加氯间安全级别和职业卫生环境质量水平。

漏氯；吸收装置；氯气

1 氯是大中型水厂一种常用经济有效的水处理消毒剂。消毒原理是其与水反应生成了次氯酸，它的强氧化性能杀死水里的病菌。通常水厂采用液氯钢瓶通过加氯机自动控制系统定量向水体加氯消毒。

但氯气又是一种杀伤力很强的有毒气体，一旦发生跑氯事故，液氯自钢瓶中跑出流到大气中，压力骤然降低，吸收环境中的热而迅速气化。对人体及其他动植物和环境有严重危害，可造成水体污染。因此，在氯气的生产和使用过程中，必须采用可靠的安全防护装置，以防泄氯造成重大事故，减少危险发生的几率。

2 漏氯吸收装置工艺流程简述

漏氯吸收装置是指将泄漏氯气吸收处理的全套装置，主要应用于水厂及污水厂、电厂、造纸、化工等大量使用和存储液氯和氯气的场所，目前有两种吸收工艺。

2.1酸碱中和法

利用碱性溶液吸收氯气，属于中和性，反应式为：

此法吸收氯气后的碱液生成盐类结晶无法再生，易堵塞吸收塔喷淋管喷头和填料。随着吸收时间的延长以及碱液吸收空气中二氧化碳，吸收液中氢氧化钠浓度逐渐降低，吸收能力逐渐下降，一次性吸收氯气量有限。

2.2氧化还原法

采用25%氯化亚铁溶液吸收氯气，反应式为：

吸收过程：2FeCl2+Cl2=2FeCl3

再生过程：2FeCl3+Fe=3FeCl2

此法亚铁盐的吸收和再生是同步进行的，一次性可以吸收大量的氯气，不需要更换吸收液，也不会产生结晶。当装置吸收大量氯气时，只需回收部分吸收液，添加再生剂即可。

3 改造工程设计

3.1加氯间氯库基本情况

氯库总容积2 722m3，共有液氯钢瓶5个，每瓶含液氯1t。在氯库贴邻设有碱液漏氯吸收装置间，风机风量10 000m3/h，漏氯吸收能力1 000kg/h。氯库设有边墙送风机和边墙排风机各6台，单台风量为2 000m3/h。

3.2加氯间氯库存在问题

3.2.1风机循环能力不符合规范要求

根据《城镇供水厂运行、维护及安全技术规程》CJJ58-2009第4.4.7条规定：漏氯吸收装置风机风量应满足气体循环次数8～12次/h。现有风量100 000m3/h，气体循环次数3.7次/h，不符合规范要求，因此需要重新计算选择漏氯吸收装置。随着装置吸收能力及风量增大，原有漏氯吸收装置间面积不够，需重新选择位置布置漏氯吸收装置。

3.2.2通风系统换气次数不符合规范要求

根据《室外给水设计规范》GB50013-2006第9.8.18条规定，加氯间及其仓库应设有每小时换气8～12次的通风系统。现有氯库通风量为12 000 m3/h，通风次数为4.4次/h，不符合规范要求。

3.2.3漏氯吸收装置尾气排放口未设置氯气浓度检测装置，无法对排放尾气进行监测。

3.2.4氯库通风系统风机无止回功能，当发生大量氯气泄漏时氯库密封性能差，容易导致氯气外漏。

3.3改造设计

工程设计范围为对某大型污水厂加氯间氯库漏氯吸收装置及通风系统进行改造设计。通过查找现存问题，拟在以下方面进行改造和优化：

3.3.1吸收工艺

采用氧化还原法，利用氯化亚铁溶液做吸收液在高效氯气吸收塔中吸收，反应后的尾气通过送风管送回氯库房中，形成闭路循环系统，达到环保、保障安全生产的目的。吸收塔顶设有汽水分离装置，可以充分实现汽水分离，防止含水湿氯气对氯库氯瓶及其他金属的腐蚀。漏氯吸收装置流程示意图见下图：

图1　漏氯吸收装置流程示意图

高效氯气吸收塔为该工艺的核心设备，它是一种新型的，具有国际先进水平的高效吸收塔。它采用了先进的气体动力学“流态化理论”和“流化床流化技术”进行设计，表现出了优越的技术性能。它克服了传统塔器易结垢、易堵塞、效率低、运行不稳定等缺点，同时把运行费用也降至最低，是西方国家推出的第三代主流氯气废气吸收设备。

装置采用多点吸风和空间立体多点回风的布风方式，吸风管布置在靠近液氯钢瓶的地沟内。泄漏氯气通过氯库内的多点吸风口快速吸入吸收装置。空间立体多点回风是在氯库房内增设工艺管道，出风口在氯瓶附近远离吸风管的位置，这样氯库内的气体平稳有规律流动，具有更高的吸收效率。

按规范要求，氯库泄漏风量循环次数按12次/h考虑，根据氯库体积计算取整后漏氯吸收风量为34 000m3/h，漏氯吸收能力1 000kg/h。

3.3.2通风系统

通风系统采用强制通风设施，氯库换气次数按8次/h考虑。正常情况下风机全开，事故时全关，风机均设有止回风阀，排放口高出氯库屋顶。

3.3.3自控

漏氯吸收装置采用先进的PLC控制系统，氯库设氯气浓度检测报警探头，在微量泄漏时，通过系统的程序设定，发出声光报警，提醒有关人员。当氯库发生氯气泄漏事故（泄漏氯气浓度大于33×10-6），安装在氯库的氯气检测仪自动报警，漏氯吸收装置及时自动启动并投入运行直到氯气检测浓度不超过13×10-6系统自动停止。

3.3.4电气

漏氯吸收装置供电设计采用二级负荷等级，风机和吸收液循环泵与氯气检测信号联锁启停。

4 结语

通过对某大型污水厂加氯间氯库漏氯吸收装置和通风系统改造，使得改造后氯库泄漏风量和氯库换气次数及排放口位置满足国家标准、规范的要求，从本质上提高了加氯间安全级别和职业卫生环境质量，满足了安全生产的要求。

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，湖南邵阳人，工程师，主要从事化工工程设计工作。