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      1. 次氯酸鈉在污水回用循環水上的應用

        2021-04-18  來自: 山東環科環保科技有限公司 瀏覽次數:408

        為了提高循環水的水質穩定性,以煉油一號循環水場為試驗裝置,在日常使用氧化性殺菌劑三氯異氰尿酸(以下簡稱為TCCA)基礎上連續投加10%的次氯酸鈉溶液,以提高循環水質為試驗目標,為大量回用污水的循環水場提供水質管理經驗。

          1、次氯酸鈉殺菌劑

          1.1 優點

          次氯酸鈉是一種強氧化性殺菌劑,具有較好的殺菌效果,該溶液為淡黃色的透明液體,帶有刺鼻的氣味,常用于循環水殺菌滅藻。次氯酸鈉水解出次氯酸速度快,安全性高,藥劑成本低,能快速提高水中游離氯,起到良好的粘泥剝離作用。

          1.2 殺菌機理

          次氯酸鈉溶液通過水解后形成次氯酸根,再通過水解反應生成次氯酸和氫氧化鈉,其中次氯酸能起到殺菌滅藻作用,氫氧化鈉能提高循環水的總堿度。當使用較高濃度的次氯酸鈉溶液后,能有效降低生物粘泥量和異養菌總數,從而提高水質合格率。化學反應方程式如下:

        次氯酸鈉

          2、次氯酸鈉殺菌劑的應用試驗

          2.1 試驗條件

          試驗裝置為煉油一號循環水場,試驗時間為2016年9月至2017年12月,以煉油區回用水比例占總補水超過60%為基礎條件,研究投加次氯酸鈉的效果。2017年7—8月煉油區大修,導致回用水量大量減少,低于60%,其余各月回用水比例均超過60%,滿足試驗條件。

          2.2 工藝流程

          試驗使用的次氯酸鈉溶液濃度為10%,通過加藥泵輸送至塔池,連續投加,游離氯控制指標為0.1~0.5mg/L。

          2.3 試驗數據

          2.3.1 游離氯和異養菌

          煉油一號循環水場采用的是連續加氯方式,游離氯控制指標為0.1~0.5mg/L;異養菌能反映循環水中微生物的生長情況,工藝控制指標為≤1.0×105個/mL,2016年9月至2017年12月一循水質游離氯合格率和異養菌總數如圖1和2所示。

        次氯酸鈉

        次氯酸鈉

          由圖1和圖2可知,與2016年數據相比,一循在大量回用低濃度的污水后,通過連續投加10%的次氯酸鈉溶液,系統的游離氯合格率明顯提高,異養菌總數明顯減少,其中2017年9月的游離氯合格率同比提高了25.58百分點,異養菌總數同比減少了1.08×106個/mL,說明在使用TCCA基礎上投加10%的次氯酸鈉溶液能夠達到較好的殺菌效果。

          2.3.2 總堿度和腐蝕速率(試管)

          總堿度和腐蝕速率是循環水場控制的重要指標,采用監測換熱器,通過模擬水冷器工況,可測得循環水的腐蝕速率。2016年9月至2017年12月一循總堿度和腐蝕速率數據如圖3和圖4所示。

        次氯酸鈉

        次氯酸鈉

          由圖3和圖4可知,與2016年數據相比,一循的總堿度明顯提高,主要原因是次氯酸鈉水解生成了NaOH,腐蝕速率(試管)均有所下降,且均在水質指標范圍內,說明次氯酸鈉的投加提高了系統的總堿度,有效降低了水質的腐蝕性。

          2.3.3 電導率和氯離子

          電導率反映循環水中溶解鹽類含量,氯離子增加水質的腐蝕性,其工藝控制指標為≤1000mg/L,2016年9月至2017年12月一循電導率和氯離子含量分別如圖5、6所示。

        次氯酸鈉

        次氯酸鈉

          由圖5和圖6可知,與2016年數據相比,一循在短時間內連續投加了次氯酸鈉溶液后,系統的氯離子、電導率有所升高,但均未超出水質控制指標,通過合理控制次氯酸鈉的投加量,以游離氯在0.1~0.5mg/L為工藝指標,可滿足水質要求。

          2.3.4 生物粘泥

          生物粘泥反映循環水中微生物、懸浮物的生長情況,2016年9月至2017年12月一循生物粘泥數據如圖7所示

        次氯酸鈉

          由圖7可知,從2016年9月開始投加次氯酸鈉后,系統的生物粘泥量有所下降,但仍存在超標現象,主要原因是試驗期間出現了水冷器泄漏,導致系統的生物粘泥滋生較快。

          3、試驗過程中的出現的問題和應對措施

          3.1 水冷器工藝介質泄漏

          2016年9月至2017年12月,一循總共出現了9次工藝介質泄漏情況,泄漏物料主要是油類,泄漏量大、泄漏時間長,導致系統水質惡化嚴重,異養菌、粘泥滋生難控。2016年10月泄漏渣油,涼水塔池附著大量黏度高的渣油,水質恢復難度大。

          為加強循環水質管理工作,建議:①加強查漏,關注水質分析數據,出現異常應及時查找原因;②上游生產裝置加大自查頻率;③泄漏期間應加強殺菌剝離,加大排水置換量,減輕水質惡化程度。

          3.2 水質分析不及時

          試驗期間,以游離氯0.1~0.5mg/L為主要控制指標來調整次氯酸鈉泵的加藥量,分析頻次為每天3次,但因一循裝置缺乏在線游離氯分析儀,無法實現實時監控,導致加藥量調整滯后,游離氯控制合格率總體仍然偏低,有待進一步改進。

          建議提高裝置自動化控制水平,循環水管線增加在線分析控制儀,實時監控循環水質,減輕人工分析和加藥勞動強度,進一步提高加藥控制合格率。

          4、環保效益和經濟效益分析

          4.1 環保效益

          煉油一號循環水場在大量回收污水后連續投加次氯酸鈉溶液,系統的水質得到明顯改善。2017年,該水場排污量為15.37萬t,同比減少7.12萬t,不僅減少了循環水排污量,同時也減少了新鮮水的消耗量,踐行節水減排,環保效益明顯。

          4.2 經濟效益

          2017年,煉油一號循環水場新鮮水費用55.63萬元,同比減少5.43萬元;2017年排污量15.37萬t,按2017年污水處理成本5.02元/t折合計算,排污費為77.16萬元;2016年排污量22.49萬t,按2016年污水處理成本4.41元/t折合計算,排污費為99.18萬元,2017年排污費同比減少22.02萬元;藥劑總成本為208.93萬元,同比減少67.49萬元,合計可節約94.94萬元。綜上所述,在一循投加了次氯酸鈉后取得了一定的經濟效益。

          5、結論

          試驗表明,大量回用污水后,煉油一號循環水場在使用氧化性殺菌劑TCCA基礎上連續投加10%次氯酸鈉溶液,異養菌、游離氯、腐蝕速率等指標可控,水質各項指標合格率有所提高,基本達到試驗目標。在大量回用污水和工藝介質泄漏情況下,建議增加氧化性殺菌劑和非氧化性殺菌劑的投加量,提高水質合格率,避免水質進一步惡化。

        關鍵詞: 次氯酸鈉   污水回用   循環水     
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