佛山水业三水供水有限公司 佛山三水 528100
摘要：以 X 水厂为例，探讨次氯酸钠运行管理、消毒效果和运行成本等方面问题。采用商品次氯酸钠消毒，投入成本低，运行管理简单方便，消毒效果与液氯相当，且具有降低三氯甲烷消毒副产物生成、提升出厂水 pH 的优点，但投加量因其衰减速度较快，综合成本较液氯高 2.2 万元/年，而其维护成本下降，员工工作强度减少，安全配套设施投入减少，基本消除重大危险源，管理风险明显降低。小型水厂选用商品次氯酸钠消毒是一种不错的替代液氯的措施。
关键词：小型水厂 次氯酸钠 运行管理 消毒效果 运行成本
1、前言
目前大多数的小型水厂采用液氯作为消毒剂。随着人们对安全生产认识的提高，液氯的运输、储存和使用受到严格的控制，使用液氯带来的安全问题逐渐受到重视。小型水厂的地理位置在城市发展过程中发生改变，逐渐由郊区转变为城区，交通道路变得狭小，周边居民增多，对液氯的运输是一大难题。早期小型水厂的氯库建造要求相对简单，并不符合现时液氯存放和使用的安全要求，若需继续使用则要投入大量资金对其进行安全技术改造。尽管制定一整套严密安全管理制度和相应安全应急处理设施，仍不能杜绝氯气泄漏、扩散所面临危及人的生命安全，对环境造成的污染和破坏[1]。另一方面，因城市规划发展和水资源紧缺，小型水厂将面临政府部门要求整合或者关停的政策影响，小型水厂需控制改造消毒系统的投入成本。为此，小型水厂需寻找其他合适的消毒方式替代液氯。
消毒剂除液氯外，运用较成熟的主要有二氧化氯和次氯酸钠。据了解，市面上的二氧化氯发生器和次氯酸钠发生器一次性设备投入数百万，对小型水厂的运行经营无疑是不利的。而使用商品次氯酸钠，具有投加系统占地少、一次性投入费用低、管理方便简单等特点，小型水厂选用商品次氯酸钠消毒是一种不错的替代措施。
以下就我司属下 X 水厂的实际运行情况，浅谈小型水厂选用商品次氯酸钠的优缺点。
2、商品次氯酸钠系统改造工程概况
X 水厂取水水源位于北江东平河段，水源水符合《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）
Ⅱ类水标准，水质总体良好。X 水厂有 3 组制水流程，每组设计处理量均为 500m3/h，总设计规模达 3.6 万 m3/d，采用相同的常规净水处理工艺：絮凝反应——斜管沉淀——过滤——消毒，如图 1 所示。
X 水厂位于城镇旧中心区域，随着区域发展和人口的增加，该厂周边被居民楼包围，液氯运输车辆不能通过市政道路进入，为保障安全生产和周边环境安全，2014 年 4 月开始改用商品次氯酸钠替代液氯消毒，在原氯库进行改造，总体改造费用约 4 万元，具体设备布置
如下图 2 所示。小型水厂采用商品次氯酸钠替代液氯，可沿用原氯库和投加管线对其进行简单改造，资金投入成本低，改造周期短，投加设备操作简单。
三、消毒效果
3.1 对微生物消毒效果分析
根据 2013 年至 2015 年的出厂水抽检水质数据显示，采用液氯和次氯酸钠的时期，菌落总数均小于 10CFU/ml，根据 GB5749-2006《生活饮用水卫生标准》规定，该指标小于
100CFU/ml 即为合格水平，图 3 所示。因此采用两种消毒剂处理后的饮用水该项指标均符合要求，具有良好的消毒效果。
3.2对三氯甲烷产生影响分析
三氯甲烷具有一定的致癌性，根据 GB5749-2006《生活饮用水卫生标准》规定，该指标不得超过 60μg/L。采用两种消毒剂处理后的三氯甲烷产生比较，如图 4 所示。
在2013 年至 2014 年 3 月期间，该厂采用液氯为消毒剂的出厂水三氯甲烷平均值为36.9μg/L，之后采用次氯酸钠的平均值为 28.5μg/L，下降 22.76%，数据显示采用次氯酸钠有效减少了三氯甲烷的产生。
3.3 对四氯化碳生产影响分析
四氯化碳与三氯甲烷均有一定的致癌性，根据 GB5749-2006《生活饮用水卫生标准》规定，该指标不得超过 2μg/L。采用两种消毒剂处理期间，出厂水的四氯化碳均小于 0.3μg/L，对消毒副产物四氯化碳的控制水平均完全达到国家相关卫生标准。数据显示采用次氯酸钠消毒后并未对出厂水四氯化碳的生成有影响。
3.4 余氯与投加量的关系
采用商品次氯酸钠溶液与液氯的投加方式有所改变，其投加量与次氯酸钠的有效氯浓度有密切关系，为维持出厂水游离性余氯的稳定，需对次氯酸的投加量进行严格控制，消毒剂投加量（以有效氯计算）如图 5 所示。
X 水厂出厂水余氯稳定维持在 0.6~0.7mg/L，虽然在确保每批进货次氯酸钠的有效氯不低于 10%，但因次氯酸钠有效氯的衰减性，次氯酸较液氯的投加量升高 0.27mg/L 有效氯，才能确保出厂余氯值的稳定。
3.5 pH 值变化
次氯酸钠与液氯的消毒机理一致，主要是通过水解形成次氯酸钠。但不同的是氯气水解产生盐酸，降低水溶液的 ph 值，而次氯酸钠并无大量盐酸产生，如图 6 所示。
氯酸钠后出厂水与原水的 pH 差值减少，数据显示次氯酸钠对出厂水 pH 有所提升。另外，出现 pH 差值呈正值的情况是发生在原水浊度较高的时期，原水水质有较大变化，对出厂水质有一定影响。商品次氯酸钠的消毒效果与液氯相当，且具有降低三氯甲烷消毒副产物生成、提升出厂水 pH 的优点。
四、运行成本
4.1药剂成本
设X 水厂日均供水量为 2 万方，出厂水余氯控制在 0.6~0.7mg/L，通过运行期间数据收集得：采用液氯消毒的成本为 4.95 元/km3，次氯酸钠为 15.12 元/km3，每年消毒剂成本增加约 7.4 万元。
4.2维护成本
X 水厂在采用液氯消毒时，对附属设备的常规维护费用较多，主要费用支出是泄氯吸收装置维护、更换漏氯探头和人员上岗证年审，每年设备维护投入为 5.495 万元；而商品次氯酸钠投加系统设备基本不需要特别维护，只需更换防护服和证件年审等基础投入，仅需 0.275万元，费用较液氯少 5.22 万，且日常维护工作量减少。
4.3 人力成本
用液氯的水厂面临着氯房的防爆、防泄漏、防扩散等安全技术改造；每批次的液氯运输需公安机关的安全审批备案，运输车辆不能行走市区道路；地区安监部门每年定期检查氯库和对氯库作安全评估；厂内生产人员对液氯泄漏的安全演练和培训等安全管理措施，造成投入资金大，缺乏生产人手等运行问题。次氯酸钠的使用、存储的要求和标准相应降低，水厂使用消毒剂的安全性大大提高，减轻水厂经济负担和工作任务。
4.4 综合成本
采用商品次氯酸钠的综合成本较液氯高 2.2 万元/年，但其维护成本大幅下降，减少员工工作强度，减少安全配套设施投入，保障水厂的长期稳定运行。
五、结论
商品次氯酸钠替代液氯作为消毒剂，其投加设备一次性投资费用小，设备管理相对简单，人力投入少，与液氯消毒效果相当，且具有降低三氯甲烷消毒副产物生成、提升出厂水 pH的优点，虽综合成本较液氯高，但管理风险明显降低，且消毒剂占供水成本比例较低，而为确保安全生产，相应消毒成本投入还是可以承受的。对小型水厂在运营资金和人力紧缺的情况下，选用商品次氯酸钠替代液氯作为消毒剂是一个不错的选择。
参考文献
[1]陈志平. 次氯酸钠消毒在水厂中应用. 城镇供水，NO.4 2009 37
[2]赵燃. 罗国锋. 次氯酸钠加药系统的设计与应用. 城市建设理论研究，2011 年 5 期
论文作者:岑启航
论文发表刊物:《基层建设》2016年第34期
论文发表时间:2017/3/20
标签：水厂论文; 液氯论文; 次氯酸钠论文; 消毒剂论文; 成本论文; 甲烷论文; 商品论文; 《基层建设》2016年第34期论文;