消毒系统改造方案
来源 铜业工程 作者 陈文仪
简介
本文叙述了将液氯消毒系统改造二氧化氯消毒系统的过程，对管道改造方案的比较，以及对控制系统的改进和控制参数的选择。
前言
江西铜业集团公司贵溪冶炼厂供水车间1 滤池出水系统原采用手动加氯消毒系统，控制方式比较落后，由于滤后水流量变化频繁，手动加氯调节滞后，往往导致出厂水余氯值波动较大，影响水质合格率。同时，氯气有剧毒，氯瓶内贮存压力有0．6MPa～ 0．8MPa，具有一定的危险性。二氧化氯是一种强氧化剂，灭菌能力是氯气的2．5倍，可氧化水中的大量藻类与有机酸，而且不会产生三氯甲烷等有害物质，适用于污染较严重的原水，并可除铁锰、除色。其消毒效果不受pH值影响。因此，从提高水质合格率和安全环保的角度出发，改用二氧化氯自动消毒系统。
原加氯系统状况
L#滤池共分2组，每组滤池单独出水，通过D600水管分别进入2个生活水池，2台手动加氯机分别加氯至两根出水管中。依靠人工采样检测出厂水余氯值来调节加氯量(见图1)
管道改造
二氧化氯自动消毒系统必须与电磁流量计配合使用，由电磁流量计提供流量信号进行自动控制。因此，1 滤池目前的出水管布局无法满足二氧化氯消毒系统进行自动控制的工艺条件。必须先进行管道改造。将2组滤池的2根D600出水管先合并为D1000母管，在管中安装1台DlO00电磁流量计。这样的话，只需要1套二氧化氯消毒系统和1套自动采样控制系统即可，可实现同步投加，大大简化了控制难度，同时也降低了改造费用，见图2
改进自动控制系统
贵冶的生活水量一般在800t／h～1500t／h范围内，按投加比例lkg／kt～2kg／kt水计算，有效氯最大需求量为3kg／h。贵冶选择的是山东华特公司生产的HT2000—3000复合型二氧化氯发生器。山东华特公司是目前国内二氧化氯设备制造行业中技术水平最先进的企业之一，关键零部件均为进口，自动控制系统由德国PROMINT公司生产。但是，对于设备而言，光有先进的技术是远远不够的，还需要考虑其适应性、可靠性、易操作性以及是否容易引起误操作等因素。
原控制方案不足点
安装前，贵冶对厂方提供的二氧化氯控制方案进行了详细研究，找出了一些不足点：
(1)自动控制系统必须依赖于余氯传感器，一旦余氯波动大或传感器不准，自控系统就无法正常工作，可靠性低。
(2)仅有PROMINT自动控制器，无手动控制器。如果自动控制器出故障，系统将瘫痪。
(3)余氯值采自出厂水，滞后时间长达30min～40min，不利于自动控制。
自动控制系统改进方案
针对厂家控制方案存在的缺点，我们进行了改进，见图3
新增1套单流量自动控制模式，计量泵的频率与水流量正比，与余氯反馈值无关，在余氯传感器不准或失灵的情况下也可以自动控制。新增1台手动控制器，利用简单的切换开关将手动操作从PROMINT控制器中转移出来，操作更加简单方便。
新增转换器A与B，转换器A用于水流量信号的切换，转换器B用于计量泵控制信号的切换。将取样点从出厂水管改为滤池出水管，并用取样泵抽水。从投加消毒剂到检测出余氯只需要3min～4min，相对于原30min～40min大大缩短，便于流量一余氯复合控制器及时作出正确反应。
控制模式有3种：单流量控制模式、流量一余氯复合控制模式、手动控制模式，下面是信号流程。
(1)在单流量控制模式中，电磁流量计的流量信号通过信号切换器A进入单流量控制器，输出信号通过切换器B进入计量泵。
(2)在流量一余氯复合控制模式中，电磁流量计的流量信号通过信号切换器A进入流量一余氯复合控制器，余氯信号直接进入复合控制器，输出信号通过切换器B进入计量泵。
(3)手动控制器的输出信号通过切换器B进入计量泵。
出厂水余氯值的调整
该复合型二氧化氯发生器产生的是复合式消毒液，其中二氧化氯占70％ ，氯气占30％
。投运后，运行稳定，效果良好，计量泵的运行频率一般设定为40Hz／kt～50Hz／kt水。
但同时也出现了新的问题，水中氯味很重。尽管将出厂水余氯尽可能地保持在国标的低限值0．3mg／L，但水中仍有明显的氯味。而用液氯消毒，在余氯较低时，水中不会出现明显的氯味。
经过分析，认为主要原因是：二氧化氯杀菌能力比氯气强2．5倍，杀菌速度也更快更彻底，因此管网中存留的细菌大大减少，管网所需的杀菌耗氯量也相应降低，使管网末梢余氯含量上升
而国家水质标准对出厂水余氯的规定是基于氯气消毒而制定的，对于二氧化氯消毒则作为参照标准，并不完全适用于二氧化氯消毒。
通过对国家水质标准作深入研究，并参照国外有关水质标准，发现出厂水余氯标准是根据管网末梢余氯要求推出的，只要能确保管网末梢余氯合格(不低于0．05 mg／L)，完全可以降低出厂水余氯标准。
针对贵冶的供水管网较短，最远只有3km左右的实际情况，通过多次严格的试验，发现出厂水余氯与管网末梢余氯的差值最高只有0．6 mg／L。最终确定了专门针对二氧化氯消毒的出厂水余氯标准，定为0．12mg／L～0．2
mg／L，基本上消除了水中的氯味。
结语
为了进一步提高水的品质，贵冶供水车间将扩大二氧化氯的应用范围，例如通过滤前投加来清洁滤沙，投加到沉淀池中用来除藻等等。