淺談次氯酸鈉投加系統在原水中的應用

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）

青草沙系統引水工程是上海市的一項重要民生工程，它為上海多個區域提供優質的長江水源。然而，由于長距離的輸水管線，使得原水在長距離的輸水過程中產生很多微生物和有毒物質。為解決水質問題，青草沙系統養護站內有一座陸域井，井邊設置了一套次氯酸鈉投加裝置，給管道內加入次氯酸鈉溶液進行消毒、滅菌。本文就原水次氯酸鈉投加系統管道排氣及管道結垢問題進行分析，分析其管道結垢產生的原因和結垢的組成成分，并制定出合理有效的解決方法。針對養護站管道排氣的問題，可以通過對存儲桶設置簡單的排氣裝置進行解決。另外，次氯酸鈉溶液是一種危險品，使用不當會給養護站的工作和供水帶來安全隱患。結合原水管理工作的標準，提高青草沙系統養護站管理人員對次氯酸鈉投加裝置的管理水平以及維護投加系統的穩定性，為次氯酸鈉消毒工業在原水管理工作中的應用提供參考。

1 次氯酸鈉

次氯酸鈉作為一種消毒工藝，在原水輸水過程中發揮著重要的作用，青草沙養護站自生產運行至今，次氯酸鈉的投加存在著很多的安全隱患。次氯酸鈉是一種溶水成堿性的含氯消毒劑，次氯酸鈉融水之后外觀呈黃色，和氯氣氣味差不多，在光的作用下加熱分解特別迅速，極不穩定。其次，青草沙養護站的次氯酸鈉投加系統采用的是具有10%濃度的次氯酸鈉，具有強氧化劑的成分具有一定的腐蝕性，會嚴重損害人的皮膚，被國家認定為第七大類毒害品和腐蝕品。

1.1 次氯酸鈉的作用

次氯酸鈉具有氯的成分，是一種高效的消毒劑，對原水具有一定的殺菌消毒的作用。次氯酸鈉溶液的消毒原理和氯氣一樣，將次氯酸鈉液體投入水中，次氯酸鈉會迅速的水解成氯酸和次氯酸根，而次氯酸是一種不帶電荷的極小的中性分子，能夠迅速的擴散到不帶電荷的菌體當中，破壞菌體的細胞壁和蛋白質酶等系統，從而起到殺菌消毒的作用。其次，氯酸根可以分解成新生態氧，從而使菌體發生物質變化，改變細菌和病毒體的滲透壓，從而殺死病原微生物。

1.2 次氯酸鈉的特點

選擇次氯酸鈉進行消毒的成本較低，投加設備也簡單容易操作，可以很大限度的節約原水工作管理的成本。但是次氯酸鈉屬于一種強堿性的物質，具有高毒性的特點，且易溶于水，溶水后呈淡黃色，會有刺激性氣味的散發。其次，次氯酸鈉在高溫的情況下會迅速分解，極不穩定，其濃度會隨著溫度的升高而下降，從而影響消毒的效果和效率，因此要對次氯酸鈉進行密閉的存儲，避免暴曬和久放。另外，次氯酸鈉具有強氧化性，在和氧氣接觸之后具有腐蝕性，對人體皮膚造成一定的傷害。

1.3 次氯酸鈉的管理

次氯酸鈉作為一種高危化學品，具有高毒性、腐蝕性的特點，無論是在生產、儲存還是投加的過程中，都存在著很多不確定的安全隱患。因此，青草沙養護站嚴格按照國家標準和要求進行管理。

首先，青草沙養護站要建立安全管理制度和崗位安全責任制度。對于原水管理工作人員進行安全教育和崗前技術培訓，培訓合格之后要持崗上證，提高其專業性和責任意識。

其次，作為工作人員要對投加系統的運行電流及頻率進行檢查，以及投加泵是否存在響動異常和異味的產生，更要注重檢查投加管路是否存在泄露的現象。另外，青草沙養護站要加強對次氯酸鈉管理知識的宣傳和培訓，做好應急事件發生的管理對策，建立一支專門的管理工作人員，定期對設備進行維護和保養，對設備進行實時的跟蹤和監控，對次氯酸鈉的使用情況以及進出進行記錄，增加對安全設施的投入，把安全生產管理工作落到實處，避免危險事故的發生。

1.4 次氯酸鈉的主要設備

首先，次氯酸鈉的投加系統。青草沙養護站的次氯酸鈉投加系統主要包括輸藥泵、輸藥管、卸料泵、貯液桶、隔膜計量泵、投加管路、自動控制系統等。青草沙養護站次氯酸鈉的投加系統的輸藥泵用于槽罐車卸料，可以將藥液輸送到四個貯藥罐里。對于輸藥管的選擇具有耐腐蝕性，因為輸藥管質量的好壞直接影響著輸藥工作是否能夠順利完成，是次氯酸鈉投加系統中重要的運輸環節。

貯液桶選擇4 個PE 塑料容器，因為PE 塑料容器如果出現問題可以隨時進行更換，而且桶頂具有自動排氣閥，可以排出次氯酸鈉溶液分解時產生的氣體，這樣可以有效的降低次氯酸鈉對儲液桶的腐蝕也會降低設備費用，延長貯液桶的使用期限。

其次，貯液提升泵。由于次氯酸鈉具有腐蝕性，因此貯液提升泵一定要選擇具有耐腐蝕性的，本系統選擇流量為每小時35立方米流量、揚程10m、轉速1480r/m 的貯液提升泵，同時要選擇兩臺貯液提升泵，一臺用于生產當中，一臺用于備用，將槽車原液輸送到貯液罐當中。

青草沙系統養護站采用的是IHF 型氟塑料離心泵，泵體外部采用金屬外殼，內部采用全氟乙丙烯，軸封采用機械進行封閉。青草沙系統養護站采用的都是結構合理、具有耐腐蝕、密閉性能強的設備，可以有效的降低噪聲污染，保證工作的穩定運行，延長設備的使用期限。

最后，加泵藥。一定要選擇電磁流量儀、壓力傳感器以及自動控制閥組成投藥系統，從而可以達到一臺泵可以同時控制多個加藥點的目標。青草沙系統養護站就采用了6 臺隔膜計量泵，改變了傳統空載形成的設計形式，這種G 系統B 型的隔膜計量泵可以達到流量1800L/h，壓力達到10Bar，且具有一定的穩態精確度，減小了壓力沖擊，可以有效的延長設備的使用年限和投加次氯酸鈉的次數。在對次氯酸鈉進行投入時，加注量為每小時0.6 立方米，分別加入兩個工作井當中。

2 次氯酸鈉投加系統出現結垢的原因

我們發現次氯酸鈉投加系統管道出現結垢的主要表現就是投加管道堵塞，或者是管道接口處會產生白色結晶，這種白色結晶通常在清除之后又會很快的產生，這就給原水次氯酸鈉投加裝置的管理工作帶來了困難。次氯酸鈉投加系統管道的結垢的主要成分就是碳酸鹽，因為次氯酸鈉在高溫或者是光照的情況下會發生迅速的分解，在生產、運輸、投加的過程中，次氯酸鈉就會生成氫氧化鈉、碳酸鈣等一系列雜質。

2.1 次氯酸鈉投加系統管道及結垢的處理方法

為了消除次氯酸鈉投加系統管道及管道結垢的產生，一定要采用計量泵代替壓力水將次氯酸鈉投入到投加系統當中，或者在投入之前用軟化水對次氯酸鈉進行溶解稀釋，再進行投加，這樣可以有效地避免管道的結垢。

2.2 管道材料的選擇

使用PE 材質投加設備的管道熱熔連接段交界處容易被碳酸鈉進行腐蝕，采用更具耐腐蝕性的PVC－C 管材就可以有效避免這個問題的發生，因為這種材質的管道更具耐腐性，而且它不用進行熱熔鏈接，因此熱熔部分不會產生腐蝕現象。

3 管道排氣

3.1 管道排氣

由于次氯酸鈉本身具有一定的不穩定性，在高溫或者光照的條件下會快速的溶解產生氣體，就會影響次氯酸鈉的投加效果，因此，為了保證次氯酸鈉的投加效果必須選擇具有排氣系統的管道，PE 桶的桶頂具有排氣閥進行自動排氣。通過對管道進行排查，發現氣體積點在計量泵的進出液端，因此在每個計量泵出進液端都要設置一條立管，將各個計量泵立管進行串聯，將每個計量泵的立管的氣體引入總立管當中，并在總立管的末端設置排氣口，從而將次氯酸鈉產生的氣體排出到系統外面，解決了次氯酸鈉的氣體排放問題。

3.2 計量投加泵

結合青草沙次氯酸鈉投加裝置的實際情況，要選擇合適的劑量投加泵。G 系列B 型隔膜計量泵屬于機械驅動隔膜，改變了以往的隔膜護盤。由于其輸出流量較大，在進行運行或者停止時可以有效的改變沖程長度，可調是曲軸也可以在連桿上進行往復式的運動傳遞改變沖程長度。選擇這樣G 系列B 型隔膜計量泵安全性能更高，可以保證零泄漏，提高計量輸送的準確性，而且調節比較直觀清楚，在工作的過程中不會造成噪聲污染。G 系列B 型隔膜計量泵憑借其體積小，重量輕，維護方便的優勢得到了應用和發展。

4 完善相關制度

為了青草沙次氯酸鈉投加設備的安全管理工作的開展，降低設備運行中危險事故的發生，建立生產設備設施使用制度和安全設施管理制度以及設備應急管理制度。

首先，生產設備設施使用制度。在對次氯酸鈉進行投入使用之前，一定要對使用人員進行專業化的培訓，讓其了解次氧化鈉的原理以及性能，同時也要學會操作設備對設備進行維修和保養，能夠在設備出現故障時進行預判對故障進行排除，才能持證上崗。在工作的過程中，一定嚴格按照國家對次氯酸鈉設備使用的要求規范進行相關操作，如果在設備使用的過程中發現異常現象或者發生故障時，應該立即停止，保護現場，并通知相關人員進行檢查。

其次，安全設施管理制度。青草沙養護站要對次氯酸鈉設施設備進行分類編號、入賬，定期對設備進行盤點，做到賬實相符。養護站一對次氯酸鈉設備進行日常的維護和保養，對于違反操作流程和管理工作失誤而造成的損失，要對當事人進行懲罰。

最后，設備應急管理制度。如果設備因安裝或者維修質量問題而造成重大的返工浪費或者塑料罐發生泄漏和電氣設備發生爆炸現象所造成的經濟損失超過2000 元者則為重大事故。由于事故的處理，應該立即進行搶救和維修，避免影響生產效率，如果有人員傷害應該盡力救人。在解決事故之后要分析事故發生的原因以及事故的責任者，防止類似事故的再次發生。

5 結論

青草沙系統原水管道經過上海多個地區，運輸過程中會有很多微生物和有毒物質的產生，青草沙次氯酸鈉投加系統，為處理原水中部分污染物達到殺菌消毒的作用，從而為輸水管線的順利安全運輸提供保障。另外，次氯酸鈉作為一種有毒的物質，青草沙養護站一定要結合實際情況建立一整套嚴密的安全管理制度和相應的應急處理措施，為青草沙養護站提供一個安全的工作環境，為出廠水水質的安全提供保障。