城市污水处理厂二氧化氯消毒技术与设备配置

城市污水处理厂二氧化氯消毒技术与设备配置The disinfection technology and the configuration of

equipments of C2lO

in the urban sewage treatment

魏炎光（漳州净化水管理处漳州363000）

摘要：根据二氧化氯（ClO 2）在城市污水处理中的技术特点，利用ClO2 消毒设备系统配置实例，讨论

如何选配CI02发生器及其配套设备和控制系统，分析亚氯酸钠（N a CI02）或氯酸钠（N a CI03）与盐酸（HCI）反

应的两种化学法的优缺点及应用前景。

关键词：城市污水处理、二氧化氯、消毒、设备配置

Abstract: Basing on the technoIogic characteristic of CI02 and making use of an exampIe of systemic configuration of CI02 disinfection equipments, discussing on how to purchase and configure the CI02 producing impIement systems and its controIIing system for an urban sewage treatment pIant. AnaIyzing the advantages and the shortages of both chemicaI reaction method of N a CI02+HCI & N a CI03+HCI and their appIication ranges.

Key words: urban sewage treatment, CI02, disinfection technoIogy, equipments configuration

1.二氧化氯（CI02）在污水处理中的技术特点

我国城镇污水处理厂水污染物排放指标执行GB18918-2002《城镇污水处理厂污染物排

放标准》，即出水粪大肠菌群小于104个/I。目前我国城市污水处理厂采用的出水消毒工艺主要是液氯消毒，CI02和紫外C消毒工艺正在推广之中。实验表明CI02在城市污水处理中具有以下特

点：①强氧化性和广谱杀菌消毒效果。不生成三氯甲烷（THM类等有毒副产物，具有后续氧化和杀灭作用，有效PH值范围3-9 ;②脱色和除臭作用；③微絮凝作用。且对

水中Fe2+、M n2+有很好的去除效果。可见CI02是现代城市污水处理厂较为理想的消毒剂。

2.CIO2发生装置的工艺技术

2.1亚氯酸钠（N a CI02）或氯酸钠（N a CI03）与盐酸（HCI）化学法的CIO2发生器

CI02 有爆炸性，必须现场制备立即使用。市场技术成熟，工艺简单，成本较适合城市污水处

理厂投入使用的CI02 发生器主要有用N a CI02+HCI 和N a CI03+HCI 为原料的两种化学法。它们的工作原理为：①5N a CIO2+4HCI —4CIO2+5N a CI+2H2O

②正反应：NaCIO3+2HCI —CIO2+1/2Cl2+NaCI+ H2O

副反应：NaCI03+6HCI—3CI2+2NaCI+ 3H20

采用NaCI02为原料的称为高纯CI02发生器；NaCI03法称为复合型CI02发生器。对于复合型发生器来讲，根据CIO2 发生器反应室压力不同，可分为正压式和负压式两种。正压式不设反应物加热系统，可直接对带压（＜0.7MP）水体进行投加。负压式设反应物加热系统，并利用动力水产生

负压投加。前者认为通过提高反应物的接触时间，可以提高原料转化率和CI02得率，并通过气体

防聚集技术，避免CI02和CI2 （氯气）因浓度过高而爆炸。后者认为适当的温度有利于提高反应

CI02 和CI2 的

物的转化率，并利用动力水形成的负压防止

聚集和加快反应速度

2.2CIO2发生器的主要技术指标

2.2.1N a CI02或N a CI03的转化率与CI02得率。对于采用N a CI02做原料的高纯CI02发生器，其原料转化率与CI02的得率相对稳定，均可达到95%以上。但对于复合型CI02发生器而言，由于副反应存在，除了考虑N a CI03的转化率高低之外，还必须考虑CI02的得率。我们希望实际完成的反应是N a CI03有最大转化率（》85%）和CI02有最高的得率（》70%）。如果转化的N a CI03都生成了CI2，对一台CI02发生器将没有实际意义。

2.2.2CI02的消毒能力与有效氯。CI02有强烈的氧化作用，在水中几乎100%以分子状

态存在，所以易穿透细胞膜。同时，CI02的消毒能力相当于有效氯含量为263%，它的氧化性是液氯的2.5倍。CI02在释放杀菌分子时，不会分裂成氯和氧，甚至不同温度、不同水质环境中，都会保持不变，而继续通过氧化而不是氯化来瓦解细菌和其他微生物。但由于国家标准是以水中有效氯作为衡量消毒的能力，因此有效氯在设计书或产品说明书上也作为描述CI02发生器的技术指标。女口：漳州市污水处理厂设计CI02投加量为有效氯7mg/l.对于复合型CI02发生器可理解为总有效氯为额定量CI02的263%与反应产生的CI2。

3. CIO2消毒系统配置实例

漳州市污水处理厂总设计规模15X 104m3/d，CI02发生器两用一备，出水消毒前粪大肠菌群》9.2 X 105个/L,消毒后粪大肠菌群<10个/L ,排入环城河（水质粪大肠菌群数<106 个/L ）接近西溪出口处。遇到海水涨潮时，环城河水位可淹没污水厂排水口，不适于采用紫外C消毒。另外，污水处理厂进水中含有约15-20%的造纸厂的废水，出水色度w 45 倍,

利用CIO2消毒有利于脱色。再考虑到CIO2在水处理中的综合技术特性和N a CIO2是N a CIO3 原料价格的3~4倍等因素，经招标确定采用复合型CIO2发生器GPF-8000E型。该设备是正压型，其CIO2额定量为8000g/h,有效氯为24kg/h。

3.1 GPF-8000E系统设备及其工艺流程

中控室触摸屏PLC

* RS485 TD 仃皿於7-22

3

5m N a CIO a 储液罐

M.X

20m3HCI 变1频转换控制器2

ACS143-2K7.3

储液罐

N a CIO a 自动溶加器RYC-1000

J.

进水

(C D

出水

电控箱

DKG-3-5.5kw

GM0120

FS

# # #

GPF-8000E 1 2 3

屮量泵1#2#3；

计量泵1#2#3#

GM0120

30min接触池