顶一下,我也想知道:为什么加碱跟加氨所用水还要经过软化？还有投加点在什么位置较好

氯氨投加系统的改造
赖日明
(佛山市水业集团公司，广东佛山528000)
摘要在水厂生产中，加氨之后，水体的pH值急速升高，在投加氨的水射器中会生成CaCO3而堵塞，导致氨机进水而影响生产。同时会增加氯耗。通过改进水射器结构和管道安装方式，解决氨堵塞的问题，完善了氯氨投加系统。
关键词 氯胺堵塞 投加水射器 氨食氯
中图分类号：X505 文献标识码：B 文章编号：1009-0177(2008)01—0071-03
1水厂水消毒情况
水厂在正常生产过程中．为保证出厂水的生物学卫生指标满足饮用水卫生标准，需在净水生产流程中投加消毒剂．通常投加的消毒剂有两种：氯系列和氯胺。当氯溶解在清水中时，下列两个反应几乎瞬时发生：
CI2＋H20＝HCl+HOCl
HOCl＝H+＋OCI－
氯消毒作用的机理。一般认为主要是次氯酸HOCl穿透到细菌内部破坏细菌的酶系统而使细菌死亡。OCl一虽具杀菌能力，但它带有负电，难于接近带负电的细菌表面。杀菌能力比HOCl差得多。实际上，为了延长消毒时间，抑制水中残余病原微生物的再度繁殖，管网末梢余氯不应低于0．05mg／L，所以一般采用氯胺作为消毒剂。其原理如下：
C12+H20＝HOCl+HCl
NH3+HOCl＝NH2Cl+H2O
NH2CI+HOCl＝NHCl2+H20
NHCl2+HOCl＝NCl3+H20
从消毒效果而言．水中有氯胺时．仍然可理解为依靠次氯酸起消毒作用。从上面的反应式可见，只有当水中的HOCl因消毒而消耗后，反应才向左进行。继续产生消毒所需的HOCl。
但是。在生产中会遇到了以下几个问题：
(1)使用的高压水硬度普遍为100 mg／L左右，氨气投人后，水的pH值可高达10以上，水中的钙离子因水体的pH值高而析出，使投氨管壁上出现CaC03结垢现象，且结垢速度很快，如一周不清洗，投氨水射器就会堵塞，致使氨投不进去。
(2)水射器堵塞后，水射器中的止回阀的弹簧和隔膜在高压水的冲击下，水倒灌进氨机，引起零件的腐蚀，导致加氨系统不能正常工作。
(3)出现氯耗增大(俗称“氨食氯”)现象：氨、氯是有两种不同状态的反应，即在气态和水中的反应。通过对水射器结构分析。水射器内部空腔大，氯气和氨气进入水射器处于同一空腔内，构成氯、氨发生气态反应的条件．生成无消毒作用的氯化铵，造成相当一部分氯、氨被损耗掉。在投加量不变的条件下，检测水射器出口氯水的浓度下降，结果见表1。

当氯氨在同一水射器内混合投加后。氯水浓度下降了28．4％，证实了“氨食氯”现象的存在。氯和氨的气态反应为：
C12+NH3+H20→NH4CI+HOCI
该反应生成的氯化铵(NH4C1)不具有杀菌消毒作用。而生产上所需具有杀菌消毒作用的氯胺是氯、氨先溶于水后再发生化学反应生成的。
氯、氨在同一水射器内混合投加具备了发生气态反应的条件，出现“氨食氯”的情况。造成氯耗增大。为解决生产中所存在的这些问题。必须改进水射器的结构和管道安装方式。
2试验结果与分析
2．1理论依据
氯溶于水后形成氯水，氯水的pH值可低至4～5。氯水中的氢离子。一方面可中和氨水解时产生的氢氧根离子，另一方面能抑制碳酸根的生成防止结垢，从而避免堵塞的发生。其化学反应式如下：
C12+H20=H++CIˉ+HOCl
H++CO32ˉ＝HCO3ˉ
HCO3ˉ+H+→C02+H20
NH3+H2C→NH3•H2O→NH4++HOˉ
H++HOˉ—H20
NH4++HOCl→NH2Cl+H+
因此。将投氯、投氨两个水射器串联在同一管道上进行混合投加，先投氯，氯溶于水中，形成氯水，再在氯水中投氨。前后两个水射器之间要隔一段合适的距离，中间设一旁通管，管上配备调节开关。改造后的投加系统如图1所示。

(I)由于投氯水射器出水水压不足，在两个水射器之间必须设一段连接管，宜长不宜短，通常不小于1—2 m，以恢复水压和让氯充分溶于水中。
(2)旁通管的作用是泄水压。当连接管内的水压恢复后，会出现因投氨水射器出水不及时，令水倒灌回投氯水射器。使投氯水射器失效。通过调节旁通管上的球阀．可保证管道内的水压处于一个平衡状态，使两个水射器都能正常工作。
佛山市沙口水厂。由于２＃清水池氯氨投加系统的氨堵塞现象比较严重，平均一个星期堵塞一次，故在2005年4月19日选择了2＃清水池进行改造试验，管道改造效果图见图2。

2．2运行试验
为了观察改造后的效果。检验其可行性，在运行期间对2＃清水池氯氨投加做了跟踪实验，实验记录数据如表2。

试验运行期间，投氯、氨都正常，没有出现过堵塞现象。检测数据表明，氯损耗均低于0．1mg／L，比以前有所降低。这个损耗是由水中有机物等杂质消耗氯造成的。属正常损耗。由于滤过水中的氨时有时无，此外根据氯、氨反应的物料衡算，沙口水厂的投氨量偏大，多余的氨不稳定，易挥发，造成清水池中含氨量与投加量有较大出入。

2．3生产跟踪
沙口水厂采用氯氨自动控制投加系统，根据出厂水余氯信息、流量信息自动控制投加，出厂水余氯控制标准点为0．70mg／L。对改造前后lOd的生产情况进行了对比。有关数据记录见表3。
表3数据表明。在保证出厂水余氯达标的情况下，改造后总氯耗平均下降了O．1 mg／L，证实试验获得成功。
3结论
改造后效果明显．氨堵塞和“氨食氯”两个问题都得到效解决。节约了生产成本．对生产的正常运行起了很大作用，对氯、氨投加的研究也趋向完善。方法虽然有效，但也存在一些不足：(1)旁通管的球阀若调节不好。会引起水射器失效、水倒灌等问题，构成生产事故隐患。(2)投氯量与投氨量最适宜比为4．14，两者比例需严格控制。投氨量遗大会造成浪费。还可能导致氨堵塞情况的再现。

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