浅谈次氯酸钠投加系统在原水中的应用

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）

青草沙系统引水工程是上海市的一项重要民生工程，它为上海多个区域提供优质的长江水源。然而，由于长距离的输水管线，使得原水在长距离的输水过程中产生很多微生物和有毒物质。为解决水质问题，青草沙系统养护站内有一座陆域井，井边设置了一套次氯酸钠投加装置，给管道内加入次氯酸钠溶液进行消毒、灭菌。本文就原水次氯酸钠投加系统管道排气及管道结垢问题进行分析，分析其管道结垢产生的原因和结垢的组成成分，并制定出合理有效的解决方法。针对养护站管道排气的问题，可以通过对存储桶设置简单的排气装置进行解决。另外，次氯酸钠溶液是一种危险品，使用不当会给养护站的工作和供水带来安全隐患。结合原水管理工作的标准，提高青草沙系统养护站管理人员对次氯酸钠投加装置的管理水平以及维护投加系统的稳定性，为次氯酸钠消毒工业在原水管理工作中的应用提供参考。

1 次氯酸钠

次氯酸钠作为一种消毒工艺，在原水输水过程中发挥着重要的作用，青草沙养护站自生产运行至今，次氯酸钠的投加存在着很多的安全隐患。次氯酸钠是一种溶水成碱性的含氯消毒剂，次氯酸钠融水之后外观呈黄色，和氯气气味差不多，在光的作用下加热分解特别迅速，极不稳定。其次，青草沙养护站的次氯酸钠投加系统采用的是具有10%浓度的次氯酸钠，具有强氧化剂的成分具有一定的腐蚀性，会严重损害人的皮肤，被国家认定为第七大类毒害品和腐蚀品。

1.1 次氯酸钠的作用

次氯酸钠具有氯的成分，是一种高效的消毒剂，对原水具有一定的杀菌消毒的作用。次氯酸钠溶液的消毒原理和氯气一样，将次氯酸钠液体投入水中，次氯酸钠会迅速的水解成氯酸和次氯酸根，而次氯酸是一种不带电荷的极小的中性分子，能够迅速的扩散到不带电荷的菌体当中，破坏菌体的细胞壁和蛋白质酶等系统，从而起到杀菌消毒的作用。其次，氯酸根可以分解成新生态氧，从而使菌体发生物质变化，改变细菌和病毒体的渗透压，从而杀死病原微生物。

1.2 次氯酸钠的特点

选择次氯酸钠进行消毒的成本较低，投加设备也简单容易操作，可以很大限度的节约原水工作管理的成本。但是次氯酸钠属于一种强碱性的物质，具有高毒性的特点，且易溶于水，溶水后呈淡黄色，会有刺激性气味的散发。其次，次氯酸钠在高温的情况下会迅速分解，极不稳定，其浓度会随着温度的升高而下降，从而影响消毒的效果和效率，因此要对次氯酸钠进行密闭的存储，避免暴晒和久放。另外，次氯酸钠具有强氧化性，在和氧气接触之后具有腐蚀性，对人体皮肤造成一定的伤害。

1.3 次氯酸钠的管理

次氯酸钠作为一种高危化学品，具有高毒性、腐蚀性的特点，无论是在生产、储存还是投加的过程中，都存在着很多不确定的安全隐患。因此，青草沙养护站严格按照国家标准和要求进行管理。

首先，青草沙养护站要建立安全管理制度和岗位安全责任制度。对于原水管理工作人员进行安全教育和岗前技术培训，培训合格之后要持岗上证，提高其专业性和责任意识。

其次，作为工作人员要对投加系统的运行电流及频率进行检查，以及投加泵是否存在响动异常和异味的产生，更要注重检查投加管路是否存在泄露的现象。另外，青草沙养护站要加强对次氯酸钠管理知识的宣传和培训，做好应急事件发生的管理对策，建立一支专门的管理工作人员，定期对设备进行维护和保养，对设备进行实时的跟踪和监控，对次氯酸钠的使用情况以及进出进行记录，增加对安全设施的投入，把安全生产管理工作落到实处，避免危险事故的发生。

1.4 次氯酸钠的主要设备

首先，次氯酸钠的投加系统。青草沙养护站的次氯酸钠投加系统主要包括输药泵、输药管、卸料泵、贮液桶、隔膜计量泵、投加管路、自动控制系统等。青草沙养护站次氯酸钠的投加系统的输药泵用于槽罐车卸料，可以将药液输送到四个贮药罐里。对于输药管的选择具有耐腐蚀性，因为输药管质量的好坏直接影响着输药工作是否能够顺利完成，是次氯酸钠投加系统中重要的运输环节。

贮液桶选择4 个PE 塑料容器，因为PE 塑料容器如果出现问题可以随时进行更换，而且桶顶具有自动排气阀，可以排出次氯酸钠溶液分解时产生的气体，这样可以有效的降低次氯酸钠对储液桶的腐蚀也会降低设备费用，延长贮液桶的使用期限。

其次，贮液提升泵。由于次氯酸钠具有腐蚀性，因此贮液提升泵一定要选择具有耐腐蚀性的，本系统选择流量为每小时35立方米流量、扬程10m、转速1480r/m 的贮液提升泵，同时要选择两台贮液提升泵，一台用于生产当中，一台用于备用，将槽车原液输送到贮液罐当中。

青草沙系统养护站采用的是IHF 型氟塑料离心泵，泵体外部采用金属外壳，内部采用全氟乙丙烯，轴封采用机械进行封闭。青草沙系统养护站采用的都是结构合理、具有耐腐蚀、密闭性能强的设备，可以有效的降低噪声污染，保证工作的稳定运行，延长设备的使用期限。

最后，加泵药。一定要选择电磁流量仪、压力传感器以及自动控制阀组成投药系统，从而可以达到一台泵可以同时控制多个加药点的目标。青草沙系统养护站就采用了6 台隔膜计量泵，改变了传统空载形成的设计形式，这种G 系统B 型的隔膜计量泵可以达到流量1800L/h，压力达到10Bar，且具有一定的稳态精确度，减小了压力冲击，可以有效的延长设备的使用年限和投加次氯酸钠的次数。在对次氯酸钠进行投入时，加注量为每小时0.6 立方米，分别加入两个工作井当中。

2 次氯酸钠投加系统出现结垢的原因

我们发现次氯酸钠投加系统管道出现结垢的主要表现就是投加管道堵塞，或者是管道接口处会产生白色结晶，这种白色结晶通常在清除之后又会很快的产生，这就给原水次氯酸钠投加装置的管理工作带来了困难。次氯酸钠投加系统管道的结垢的主要成分就是碳酸盐，因为次氯酸钠在高温或者是光照的情况下会发生迅速的分解，在生产、运输、投加的过程中，次氯酸钠就会生成氢氧化钠、碳酸钙等一系列杂质。

2.1 次氯酸钠投加系统管道及结垢的处理方法

为了消除次氯酸钠投加系统管道及管道结垢的产生，一定要采用计量泵代替压力水将次氯酸钠投入到投加系统当中，或者在投入之前用软化水对次氯酸钠进行溶解稀释，再进行投加，这样可以有效地避免管道的结垢。

2.2 管道材料的选择

使用PE 材质投加设备的管道热熔连接段交界处容易被碳酸钠进行腐蚀，采用更具耐腐蚀性的PVC－C 管材就可以有效避免这个问题的发生，因为这种材质的管道更具耐腐性，而且它不用进行热熔链接，因此热熔部分不会产生腐蚀现象。

3 管道排气

3.1 管道排气

由于次氯酸钠本身具有一定的不稳定性，在高温或者光照的条件下会快速的溶解产生气体，就会影响次氯酸钠的投加效果，因此，为了保证次氯酸钠的投加效果必须选择具有排气系统的管道，PE 桶的桶顶具有排气阀进行自动排气。通过对管道进行排查，发现气体积点在计量泵的进出液端，因此在每个计量泵出进液端都要设置一条立管，将各个计量泵立管进行串联，将每个计量泵的立管的气体引入总立管当中，并在总立管的末端设置排气口，从而将次氯酸钠产生的气体排出到系统外面，解决了次氯酸钠的气体排放问题。

3.2 计量投加泵

结合青草沙次氯酸钠投加装置的实际情况，要选择合适的剂量投加泵。G 系列B 型隔膜计量泵属于机械驱动隔膜，改变了以往的隔膜护盘。由于其输出流量较大，在进行运行或者停止时可以有效的改变冲程长度，可调是曲轴也可以在连杆上进行往复式的运动传递改变冲程长度。选择这样G 系列B 型隔膜计量泵安全性能更高，可以保证零泄漏，提高计量输送的准确性，而且调节比较直观清楚，在工作的过程中不会造成噪声污染。G 系列B 型隔膜计量泵凭借其体积小，重量轻，维护方便的优势得到了应用和发展。

4 完善相关制度

为了青草沙次氯酸钠投加设备的安全管理工作的开展，降低设备运行中危险事故的发生，建立生产设备设施使用制度和安全设施管理制度以及设备应急管理制度。

首先，生产设备设施使用制度。在对次氯酸钠进行投入使用之前，一定要对使用人员进行专业化的培训，让其了解次氧化钠的原理以及性能，同时也要学会操作设备对设备进行维修和保养，能够在设备出现故障时进行预判对故障进行排除，才能持证上岗。在工作的过程中，一定严格按照国家对次氯酸钠设备使用的要求规范进行相关操作，如果在设备使用的过程中发现异常现象或者发生故障时，应该立即停止，保护现场，并通知相关人员进行检查。

其次，安全设施管理制度。青草沙养护站要对次氯酸钠设施设备进行分类编号、入账，定期对设备进行盘点，做到账实相符。养护站一对次氯酸钠设备进行日常的维护和保养，对于违反操作流程和管理工作失误而造成的损失，要对当事人进行惩罚。

最后，设备应急管理制度。如果设备因安装或者维修质量问题而造成重大的返工浪费或者塑料罐发生泄漏和电气设备发生爆炸现象所造成的经济损失超过2000 元者则为重大事故。由于事故的处理，应该立即进行抢救和维修，避免影响生产效率，如果有人员伤害应该尽力救人。在解决事故之后要分析事故发生的原因以及事故的责任者，防止类似事故的再次发生。

5 结论

青草沙系统原水管道经过上海多个地区，运输过程中会有很多微生物和有毒物质的产生，青草沙次氯酸钠投加系统，为处理原水中部分污染物达到杀菌消毒的作用，从而为输水管线的顺利安全运输提供保障。另外，次氯酸钠作为一种有毒的物质，青草沙养护站一定要结合实际情况建立一整套严密的安全管理制度和相应的应急处理措施，为青草沙养护站提供一个安全的工作环境，为出厂水水质的安全提供保障。