确保氯胺消毒稳定的方法探究

陈洪鹏

(天津通用水务有限公司，天津 300381)

氯胺消毒产生的消毒副产物少，消毒效果维持时间长，目前已在水处理工艺中得到广泛应用［1］。天津某水厂采用滤前自由氯消毒、滤后清水库进口氯胺消毒的方式。2016年，该水厂将滤前消毒由氯气改为次氯酸钠，清水库进口氨气改为硫酸铵消毒。在氯胺消毒过程中，容易出现氯氨比例投加失衡的问题，造成折点后消毒。为了确保氯胺消毒控制在折点前高点，笔者进行了有针对性的生产应用探究。

1 原水温度与pH

入冬前和春节后，自由氯消毒后加氨比例会受温度变化影响，若按照前期投量投加氨氮，容易出现折点后消毒的问题，需要调整氯氨投加比例。但该期间水温反复变化，氯氨比例波动，容易造成氯胺消毒效果不稳定。此外，由于藻类等原因造成夏季原水pH值变化，也会影响氯胺消毒。

该水厂原水平均温度和pH，以及新、老混合井投加混凝剂后平均pH的变化情况，如图1所示。可以看出，原水水质特点为高温低pH值、低温高pH值。

图1 原水pH和温度的变化Fig．1 The change of pH and temperature of raw water

2 氯胺投加量调整方法的建立

2.1 次氯酸生成浓度表

针对温度、pH对氯胺消毒的影响，为方便投加判断，建立了在不同温度和pH下次氯酸的生成浓度表，见表1。

根据表1对氯胺消毒中的投氨量进行调整，当次氯酸浓度高时增大氨投量、降低氯氨投加比例，反之则降低氨投量。

表1 次氯酸生成浓度Tab．1 Formation concentration of hypochlorous acid pH

2.2 两线参照调整方法

水厂在清水库进口翻堰口井投加氨氮进行氯胺消毒，但清水库进口并未设置流量计，同时水量受反冲洗影响变化较大。为保证氯胺消毒稳定，采取两线法进行氯胺投量调整。经过实际应用和总结，氯胺消毒中常见问题和对应的解决方案见表2。

表2 氯胺消毒常见问题与解决方案Tab．2 Common problems and solutions of chloramine disinfection

滤前水总氯为1．3 mg/L时，加氨观察消耗量。结果表明，与滤前水总氯为1．1 mg/L相比，将滤前总氯控制在上限，氯氨比适用范围更大，更有利于保证生产。若滤前余氯小，调整范围窄，需要进行微调，否则容易出现折点。

生产中，以滤前氯和进口氯调整氨氮，对每个清水库建立1个趋势曲线图，由滤前氯和清水库进口氯组成两线，见图2。可以有效辅助清水库在线氨氮曲线和氨投量曲线，未来还可设定报警和数值提示。结果表明，滤前氯和进口氯相差0．08～0．18 mg/L时，可以取得较好的消毒效果。

图2 两线参照调整方法Fig．2 The two－ line adjustment method

2.3 应用效果

采用氯胺消毒后，余氯和氨氮合格率大大提高，节约了氯使用量。同时，提高了饮用水的安全性，减轻了对管道的腐蚀。

3 氯胺消毒影响因素

3.1 pH的影响

pH值在7～9之间，次氯酸钠具有稳定的消毒效果［4］。用 pH 值为6．97、温度为25．6℃的纯水，投加氯氨并混合10 min。在原水低pH值时，生成的次氯酸浓度没有发生变化，但随着pH值的升高，次氯酸钠浓度降低，如表3所示。

表3 pH对次氯酸钠消毒的影响Tab．3 Influence of pH on sodium hypochlorite disinfection

3.2 温度的影响

用pH值为6．9、温度为25．6℃的纯水，投加氯氨并混合10 min。从表4可以看出，随着水温的降低，次氯酸钠的次氯酸浓度下降。

表4 温度对对次氯酸钠消毒的影响Tab．4 Influence of temperature on sodium hypochlorite disinfection

4 结垢问题处理

4.1 使用次氯酸钠容易出现的问题

① 所采用的NaClO消毒溶液浓度约为10%，但在次氯酸钠生产、运输、储存的过程中，会有一小部分NaClO因见光或加热分解，生成NaOH、NaCl和Na2CO3等杂质。固体或颗粒物杂质会被罐体外过滤阀拦截，但CO23－和游离碱等会随着NaClO消毒溶液的投加而带入加药管线。

② 高压水进水硬度偏大，水中含有大量的钙镁离子，加药管线中存在的CO23－及游离碱反应后，会导致结垢的产生。

③ 加药管线水流不能和高压水管线水流很好对接。

4.2 处置措施

通过更改次氯酸钠加药管路与高压水管理切入位置，保持水平夹角在30°～40°，增大加药管线对接部分内紊流程度，加药管线与高压水管线切入采用活接头，定期拆卸并采用小于5%稀盐酸进行清洗，以防止结垢的沉积扩大［4］。

5 结论

① 通过建立不同温度及pH下的次氯酸生成表和两线法调整氯氨投加量，取得了较好的效果。

② 次氯酸钠在使用过程中，投加管线和管口处容易结垢，可采用调整加药管切入角度和定期清洗进行去除。