【文章內(nèi)容簡介】 新的消毒劑和消毒方法如：二氧化氯、紫外線、臭氧方法等，近幾年研究發(fā)現(xiàn)活性炭吸附和膜過濾技術(shù)也能起到一定的消毒作用，相信將來會有更多更好的消毒劑和消毒方法出現(xiàn)。三、液氯消毒及消毒設備1液氯消毒的作用原理液氯消毒是將液相氯氣氣化后變成氣相氯氣，通過加氯機投入處理水中, 主要是以次氯酸、次氯酸離子和氯離子狀態(tài)存在，形成的次氯酸和次氯酸根統(tǒng)稱為游離性有效氯，游離性有效氯有殺菌及氧化作用，是目前普遍采用的一種消毒方法。Cl2 + H2O→ HClO + HCl ； HCl →H+ + Cl－ ； HOCl→ H+ + ClO－2氯氣消毒設備目前從歐美地區(qū)及我國各水司加氯設備使用情況看，主要采用的是真空式加氯系統(tǒng)設備。相對于過去使用過的正壓式加氯設備及轉(zhuǎn)子加氯機，真空式加氯機具有更高的安全性，成為各類水廠加氯設備的首選。根據(jù)水廠規(guī)模及所處理水耗氯量不同，主要有兩種形式的加氯系統(tǒng)設備的配置構(gòu)成。（一般氯氣總投加量≤60kg/h）（吊裝設備） （稱重） （壓力檢測） （壓力水系統(tǒng)）↓ ↓ ↓ ↓ 氯瓶儲存→ 氯瓶供氯→正壓管路及切換系統(tǒng)→真空調(diào)節(jié)器→真空式加氯機→ 水射器→ 投加點 ↑ ↑ ↑ （室溫自然蒸發(fā)） （調(diào)節(jié)加氯） （余氯檢測）該系統(tǒng)設備構(gòu)成可大可小、配置靈活，根據(jù)投加量不同可單瓶供氣，也可多瓶并聯(lián)供氣。對自動化程度較高、較復雜的系統(tǒng)設備配置需要專業(yè)技術(shù)人員或?qū)I(yè)供貨商提供設計。 大型加氯系統(tǒng)設備（一般氯氣總投加量60kg/h）（吊裝設備） （稱重） （壓力檢測） ↓ ↓ ↓ 氯瓶儲存→ 氯瓶供氯→正壓管路及切換系統(tǒng)→蒸發(fā)器及自動減壓系統(tǒng)→真空調(diào)節(jié)器→真空加氯機→ 水射器→ 投加點 ↑ ↑ ↑ （調(diào)節(jié)加氯） （壓力水系統(tǒng)） （余氯測量）該系統(tǒng)適用于大型水廠加氯，系統(tǒng)設備配置需要專業(yè)技術(shù)人員或?qū)I(yè)供貨商提供設計。3加氯系統(tǒng)設備技術(shù)發(fā)展氯瓶是氯氣消毒劑的供給源，也是危險來源。安全正確的使用氯瓶及構(gòu)成加氯系統(tǒng)，是加氯系統(tǒng)設備安全運行的前提。氯瓶儲存：根據(jù)加氯量的大小儲存一定量的瓶裝液氯，瓶裝液氯一般有噸級氯瓶和立式小氯瓶兩類，噸級氯瓶規(guī)格有500kg/瓶和1000kg/瓶兩種。立式小氯瓶有50kg/瓶和70kg/瓶兩種。在使用中要空瓶和滿瓶分別堆放，并且設有吊裝設備。氯瓶供氯：為保證加氯的連續(xù)供氣，一般需要配備兩組氯瓶（一用一備），兩組氯瓶用專用軛鉗（帶隔離閥）及柔性銅管連接匯流排至加氯機部分。根據(jù)加氯量的大小可采用單瓶供氣或多瓶并聯(lián)供氣。為了安全起見，多瓶并聯(lián)供氣時，并聯(lián)的氯瓶個數(shù)不宜太多，并嚴禁對氯瓶進行外部強制性加熱。在選擇并聯(lián)氯瓶進行供氣時，單個氯瓶的氯氣自然持續(xù)抽出率是確定氯瓶數(shù)量的重要依據(jù)。典型氯瓶自然持續(xù)抽出率：1000kg/瓶的抽出率——8kg/h 氯氣 70kg/瓶的抽出率——1kg/h 氯氣達到這個抽出率的條件：溫度 20℃； 在大型加氯系統(tǒng)中，一般采用單只氯瓶向蒸發(fā)器供給液氯。氯瓶中氯氣殘量計量與控制：最準確和可靠的技術(shù)手段是采用稱重法。國內(nèi)現(xiàn)在可生產(chǎn)達到世界先進水平的氯瓶電子秤，準確度可達到國家計量等級Ⅲ級，在稱重2000kg時，, 并且有電信號遠傳功能?，F(xiàn)代真空加氯技術(shù)的發(fā)展，極大的提高了氯氣流量調(diào)節(jié)控制環(huán)節(jié)的安全性。但是從氯瓶出氣至加氯機真空調(diào)節(jié)器之間的正壓管路及正壓切換系統(tǒng)仍存在許多可能的泄漏點，是目前氯氣使用中的主要安全隱患。解決和降低這種安全風險的主要技術(shù)措施有：①嚴格按氯氣使用標準選擇、安裝、維護正壓管路的管道、接頭及閥門；②盡可能的簡化正壓管路及切換系統(tǒng)，將正壓連接點的數(shù)量降至最少，最大限度的減少可能的泄漏點。 氯氣正壓管路、接頭、閥門基本技術(shù)條件①管路及接頭口徑： DN20(3/4) —用于氣相管路 DN25(1)—用于液相管路 材質(zhì)：管路——10或20優(yōu)質(zhì)碳素無縫鋼管，執(zhí)行標準為GB816387或等同。壁厚≥(DN20)(DN25)；接頭—（直通、彎頭、三通、四通）鍛鋼，材質(zhì)標準為ASTM105或等同；耐壓≥3000LB()，耐壓標準為API 602 或等同；②管路閥門 在干氯氣（液相或氣相）管路上僅采用兩種閥門：GLOBE型截止閥和球閥。由于GLOBE型截止閥在開/關(guān)兩個方向上均不會容留液氯，經(jīng)多次旋轉(zhuǎn)操作才能全開/閉，可防止意外快速開/關(guān)閥門，提供了非常重要的安全特性。為干氯氣（液相和氣相）管路上首選之截止閥。球閥為干氯氣管路上的一種選擇應用，特別注意在液相使用時，普通結(jié)構(gòu)的球閥會在關(guān)閥時容留液氯，造成安全隱患。故在液相管路上使用球閥時，要選擇特殊結(jié)構(gòu)的閥球。自動切換閥門一般選用球閥。材質(zhì)：GLOBE截止閥——閥體為鍛鋼。材質(zhì)標準為ASTM 105或等同；閥桿、閥頭及閥座為蒙耐爾（Monel）合金或哈氏C合金（HC）。球閥——閥體為鍛鋼。材質(zhì)標準為ASTM 105或等同。閥球及閥桿為蒙耐爾（Monel）合金，閥座及密封為PTFE。耐壓：GLOBE截止閥≥1800LB() ；球閥≥2000LB()目前國內(nèi)閥門制造水平還不能滿足上述要求，需進口。但進口閥門供貨周期長、成本較高。如果選擇國產(chǎn)閥門替代，要特別慎重。如從成本考慮并兼顧安全性，國產(chǎn)有兩種結(jié)構(gòu)的閥門可用于氣相氯氣，但必須定期維護和更換，且球閥不用于自動切換。GLOBE型截止閥——閥體、閥桿、閥頭為鍛鋼，材質(zhì)標準為ASTM105或等同。閥座為304SS, 密封為石墨；耐壓≥800LB()球閥——三段式浮動球結(jié)構(gòu)。閥體材質(zhì)為1Cr18Ni9Ti。，閥球/閥桿材質(zhì)1Cr18Ni12Mo2Ti閥座及密封為PTFE，耐壓≥ 。 切換系統(tǒng)切換系統(tǒng)是保證連續(xù)供氣的控制裝置，有手動切換和自動切換兩種。目前各水司采用的切換系統(tǒng)大多數(shù)是正壓切換，即在正壓管路上對兩路氣源進行手動或自動切換。這種切換方法的缺點是：正壓管路較復雜、聯(lián)接點過多、安全隱患大。但采用蒸發(fā)器的液相氯氣管路由于供氣方式?jīng)Q定只能采用正壓切換。近幾年來，一些水司采用了負壓切換技術(shù)。這種切換技術(shù)的最大優(yōu)點就是大大簡化了正壓管路，因而提高了系統(tǒng)的安全性。其缺點是必須有兩臺真空調(diào)節(jié)器循環(huán)使用。負壓切換技術(shù)有三種：①真空調(diào)節(jié)器直接負壓切換這種方式是采用兩臺帶切換功能的真空調(diào)節(jié)器（國際上已有廠商提供這種產(chǎn)品）相互切換。無需另外增加任何切換裝置，結(jié)構(gòu)最為簡單，安裝方便；其缺點是：在氯瓶出口的正壓管路上必須安裝壓力檢測及節(jié)流裝置，否則存在將氯瓶放空的可能。目前最大切換量可達60kg/h。②真空調(diào)節(jié)器+真空式自動切換控制器這種方式是在兩臺真空調(diào)節(jié)器出口處聯(lián)接一臺真空式自動切換控制器。這種真空式自動切換器是機械式，結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便、造價低；缺點是：無電信號輸出。若需要電信號指示切換狀態(tài)，必須在壓力管路上安裝壓力檢測開關(guān)。目前最大切換量可達80kg/h。③負壓管路電動球閥切換在兩臺真空調(diào)節(jié)出口負壓管路上設置一個三通塑料電動球閥或兩只二通塑料球閥。根據(jù)正壓管路上壓力開關(guān)信號和/或氯瓶電子秤輸出信號，對兩臺真空調(diào)節(jié)器出口負壓氯氣進行切換，以保證連續(xù)供氣。切換能力取決于真空調(diào)節(jié)器容量，其切換控制器部分的功能類似傳統(tǒng)式的正壓切換。 全真空加氯系統(tǒng)由于正壓管路及切換系統(tǒng)中存在接頭泄漏點的安全隱患，在小型加氯系統(tǒng)中，采用全真空加氯的概念，可極大提高系統(tǒng)安全性，特別適用于小型水廠。在投加量小于2Kg/h時，最可靠的辦法是將加氯機的真空調(diào)節(jié)器直接安裝在立式小氯瓶的腳閥上，省去了所有正壓管路。在小型加氯系統(tǒng)中，發(fā)達國家普遍采用這種方式，國內(nèi)主要問題是立式小氯瓶的充氣存在問題，許多化工廠不愿接受立式小氯瓶的充氣業(yè)務。 電熱蒸發(fā)器在大型加氯系統(tǒng)中，由于需氯量較大，在采用多氯瓶并聯(lián)自然蒸發(fā)方式已不能滿足供氯需求時，可用電熱蒸發(fā)器對液相氯氣進行強制加熱，使之蒸發(fā)成氣相氯氣以滿足加氯機的投加量要求。由于是對有毒氣體的蒸發(fā)，為防止蒸發(fā)器爆炸事故，蒸發(fā)器的設計及制造技術(shù)的安全性及對我國氯氣品質(zhì)的適用性是必須優(yōu)先考慮的。 液氯蒸發(fā)技術(shù)近年來，國際上液氯蒸發(fā)器技術(shù)有了長足進步。從國際上有代表性的加氯機制造商提供的液氯蒸發(fā)技術(shù)看，主要有兩類：①油浴式：采用油作為熱媒對液氯蒸發(fā)腔進行加熱。優(yōu)點：體積小，油的熱容積大，加熱效率高，對蒸發(fā)腔無腐蝕。缺點：由于油溫較高，出現(xiàn)溫控故障時會引發(fā)嚴重后果。在干氯氣系統(tǒng)中主要采用的耐腐蝕結(jié)構(gòu)材料是：鋼、鐵、銅、鎳、銀、鉭等，這些材料耐腐蝕的條件是：氯氣溫度121℃。當氯氣溫度達到251℃時，碳鋼會在氯氣中燃燒。油浴式潛在的危險性非常大。②水浴式：采用水作為熱媒，對液氯蒸發(fā)腔進行加熱。優(yōu)點：最高加熱溫度≤100℃，本質(zhì)安全。缺點：體積大，需增加陰極防腐措施，制造成本高。 水浴式加熱循環(huán)技術(shù)由于水浴式的安全可靠性高，國內(nèi)各水司大多采用的是水浴式。但水浴式的加熱循環(huán)技術(shù)是水浴式蒸發(fā)器安全可靠運行的重要保障。目前國際上主要加氯機制造商提供的蒸發(fā)器加熱循環(huán)技術(shù)有兩種：①直熱內(nèi)循環(huán)式：這種技術(shù)通過良好的水加熱自然對流循環(huán)設計，即可達到均勻加熱目的。無需額外強制循環(huán)設備，效率高、可動部件少、故障率低、可靠性高，不會產(chǎn)生“熱點”而引起安全隱患。②強制外循環(huán)式：這種技術(shù)在加熱過程中需要通過外界熱循環(huán)泵或攪拌裝置進行強制熱循環(huán)才能達到均勻加熱目的。由于可動部件的存在，其結(jié)構(gòu)較為復雜，故障時會產(chǎn)生“熱點”引起安全問題，可靠性及安全性不如直熱內(nèi)循環(huán)式。 蒸發(fā)器的技術(shù)安全指標水浴式的安全性是眾所周知的，但由于我國氯氣的純度不高，選擇適合我國氯氣品質(zhì)的蒸發(fā)器才能達到真正安全可靠運行的目的，低壓低溫型更適合雜質(zhì)含量高的氯氣（特別是含有NCl3）。電熱蒸發(fā)器的設計、制造及出廠檢測必須嚴格遵照美國ASME法規(guī)（鍋爐及壓力容器法規(guī)Section VIII，）的要求。過去各水司在引進蒸發(fā)器時未考慮到ASME法規(guī)的要求，也未要求供貨商提供相應的認證及檢測，這樣為蒸發(fā)器運行留下了安全隱患。①低壓低溫性蒸發(fā)器的主要技術(shù)安全指標蒸發(fā)腔設計壓力 ≥安全釋放壓力 ≤最高蒸汽溫度 ≤60 ℃低壓低溫型（,最高蒸汽溫度接近100℃的蒸發(fā)器而言），可有效防止氯氣中所含其他雜質(zhì)成分在較高溫度時產(chǎn)生的意外事故。②蒸發(fā)器設計/制造/出廠檢測指標及標準蒸發(fā)器必須提供一個l “L” 標記（證書），滿足ASME法規(guī)UW2部分及美國氯氣研究所的各項推薦標準，并指明提供了下列認證：WL: 焊接滿足致命性毒氣要求SL: 制造采用無縫鋼管用于致命性毒氣HT: 整個蒸發(fā)腔進行了焊后熱處理RT1: 蒸發(fā)腔接觸致命氣體的所有焊點100%進行X射線探傷按照ASME法規(guī)U1A要求，出廠的蒸發(fā)器必須進行第三方壓力容器檢測認證，如美國權(quán)威的”YORKl INTERNATIONAL”認證。所取得的第三方檢測認證必須以金屬標牌形式焊接在蒸發(fā)器上。 真空加氯機加氯機是凈水廠普遍采用的一種加氯消毒設備，用于氯氣投加已有近百年的歷史，經(jīng)歷了由正壓式、轉(zhuǎn)子式、到真空式的發(fā)展歷程。自上個世紀60年代初美國Capital Controls公司首次推出全真空式加氯機起，真空式加氯機已有40多年的發(fā)展過程。國內(nèi)外一些專業(yè)廠商所生產(chǎn)的產(chǎn)品已經(jīng)系列化，能滿足各類水司的需求。但國產(chǎn)加氯機同國際先進水平比較還有較大差距。所謂真空加氯機其本質(zhì)是氯氣的壓力及流量調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)；狹義的加氯機是指加氯流量調(diào)節(jié)控制部分，而廣義的加氯機則由真空調(diào)節(jié)器部分、加氯流量調(diào)節(jié)控制部分及水射器部分組成。這三部分往往并非組合在一起成為單元設備供貨，而多數(shù)是要在生產(chǎn)現(xiàn)場進行組合、安裝、調(diào)試后才能成為一個完整的加氯