更新時間：2014-03-12 08:56 來源：第一論文 作者: 閱讀：2773 網友評論0條

 摘要：最近幾年，某水司制水生產每逢春季2--5月份，經常有水廠反映“加氯機已經全部打開，投加能力已經達到最大，但出廠水總余氯仍然達不到控制要求，投加的氯都不知道那里去了，似乎進了一個無底洞!”。這種情況會持續十來天，通常還會伴隨有濾池堵塞、反沖洗周期縮短等 問題 。這種情況大家以前都沒有處理過，更不明原因，一時找不到對策。今年三月份以來，情況尤其為突出。

關鍵詞：制水 高氯耗 問題 原因 機理 對策 研究

一 當前的水質問題

 最近幾年，某水司制水生產每逢春季2--5月份，經常有水廠反映“加氯機已經全部打開，投加能力已經達到最大，但出廠水總余氯仍然達不到控制要求，投加的氯都不知道那里去了，似乎進了一個無底洞!”。這種情況會持續十來天，通常還會伴隨有濾池堵塞、反沖洗周期縮短等問題。這種情況大家以前都沒有處理過，更不明原因，一時找不到對策。今年三月份以來，情況尤其為突出，具體有以下情況或特點：

 D水廠——濾池發生堵塞現象，氯耗很大，加氯已達到4kg/千方水的最大限，但出廠水總余氯卻達不到控制要求，投進的氯都不見了;

 C水廠——氯耗量過大，石灰消耗過大， 目前 石灰投加能力已用盡，但出廠水PH值仍然達不到7.0的公司要求，3月7日水廠在線儀表顯示和化驗室測定值為6.59。

M水廠——一兩個星期來水廠在線儀表和化驗室比色測試的結果有很大差異;

 B水廠——經常發生濾池堵塞現象，氯投不進，出廠水總余氯上不去，而且發現在線余氯測定儀和實驗室比色測定有很大偏差。

二 水質監測數據的比較與 分析

我們接到公司的任務后立即異型了調查和研究。

 比較了1--3月份監測站水質監測的 歷史 數據，發現原水水質出現顯著惡化，尤其表現的氨氮、硝酸鹽氮和亞硝酸鹽氮等指標上，顯著富營養化十分嚴重。而隨著氣溫的回暖、春天的來臨，亞硝酸鹽氮顯著增加。附表1列出了各水廠1--3月份水質的具體數據。

A、1--3月份，原水氨氮都很高，超過行業標準2--3倍：

　  

1月	1.55	1.67	1.18
2月	1.22	1.57	0.66
3月	0.98	1.46	0.56

 B、1月份原水和出廠水的亞硝酸鹽氮都很低，出廠水未超過標準，2、3月份原水和出廠水的亞硝酸鹽氮都很高，最大超過歐共體飲用水標準達30倍以上，超過國家地面水標準達8倍以上：

　 　  

1月	原水	0.053	0.091	0.034
	出廠水	0.012	0.018	0.002
2月	原水	0.34	0.642	0.116
	出廠水	0.283	0.52	＜0.001
3月	原水	0.401	0.880	0.004
	出廠水	0.345	0.640	0.007

 C、1月和2--3月份，氨氮、亞硝酸鹽氮和硝酸鹽氮，三氮的相互轉化和歸趨出現了不同的 規律 和方向，預示著原水水質的顯著變化和各水廠制水條件的差異。

 1月份，各水廠氨氮制水前后基本不變，亞硝酸鹽氮出廠水比原水的低，而氨氮、硝酸鹽氮出廠水比原水的高，表明經過制水過程后亞硝酸鹽氮轉化成氨氮或硝酸鹽氮。

亞硝酸鹽氮：

原水（mgN/L)	0.079	0.068	0.045	0.122	0.05
出廠水（mgN/L)	0.031	0.027	0.022	0.006	0.019

硝酸鹽氮： 　    

原水（mgN/L)	0.9	1.1	1.0	1.7	1.0
出廠水（mgN/L)	1.0	1.0	1.2	1.9	1.1

氨氮：

原水（mgN/L)	1.67	1.67	1.6	1.18	1.62
出廠水（mgN/L)	1.76	1.81	1.68	1.06	1.75

 但到2月份，情況卻發生了變化，S水廠、C水廠仍基本維持以上的規律，而且亞硝酸鹽氮去除得很徹底，而D水廠、M水廠相反，亞硝酸鹽氮和硝酸鹽氮出廠水都比原水的高，氨氮卻顯著減少，表明經過制水過程后氨氮轉化成了亞硝酸鹽氮和硝酸鹽氮。

亞硝酸鹽氮：

原水（mgN/L)	0.116	0.480	0.642	0.122
出廠水（mgN/L)	0.466	0.53	0.115	＜0.001	0.119

硝酸鹽氮：

原水（mgN/L)	1.1	1.5	1.5	2.63
出廠水（mgN/L)	1.6	1.9	2.1	2.6	1.8

氨氮: D水廠M水廠C水廠S水廠B水廠

原水（mgN/L)	1.57	1.43	1.24	0.66
出廠水（mgN/L)	1.1	0.52	1.24	0.56	1.74

 D、與其他四個水廠形成鮮明對照的是，S水廠水質一支獨秀，1--3月份亞硝酸鹽氮未見超標，很值得進一步深入研究。

 (估計有下列因素：自有水庫緩沖、吸收、轉化;老虎坳原水較好;S水廠小氣候偏冷，以及山水作用;持續約半年的強氯消毒(出廠水總余氯經常>2.2mg/L)。

 E、三月份監測數據顯示大部分水廠的管網水的亞硝酸鹽氮比出廠水的有很大的增加，顯示硝化反應在管道內繼續進行。

　  

出廠水（mgN/L)	0.007	0.152	0.192
管網水（mgN/L)	0.019	0.476	0.532

最嚴重者當屬B水廠，二月份：出廠水0.119，管網水0.84，升高八倍。

F、藻類

藻類2月份比1月份增加1--7倍。目前算中等程度嚴重。

(100萬單位以下為一般，1億以上屬極其嚴重)。

一月	5.9	6.9	6.2	12.0	6.7	7.54
二月	10.8	18.0	42.0	28.1	5.39	30.5

2、C水廠3月6日對制水過程的亞硝酸鹽氮進行了專門檢測，獲得的數據如下：

（東）

（西）

　       

亞硝酸鹽氮   （mgN/L)	0.241	0.167	0.203	0.311	0.359	0.220

可見經過濾池后，亞硝酸鹽氮顯著增加。

3、D水廠3月6日對制水過程的PH、余氯、氨氮、亞硝酸鹽氮進行了專門檢測，獲得的數據如下：

（未投氯氨）

（投氯氨后）

PH值	7.4	7.7	8.6	8.3	7.2
余氯（mg/L)		1.7	1.2	0.9	0.9	1.1
氨氯（mgN/L)	1.67	1.57	1.51	1.27	1.26	1.00
亞硝酸鹽氮（mgN/L)	0.127	0.013	0.022	0.14	0.34	0.556

可見經濾池后，亞硝酸鹽氮顯著增加。

三 當前水質 問題 的實質與機理

 建設部“城鎮水廠運行規范”[1]中規定氨氮不得超過0.5mgN/L，是反映水體營養化的指標之一，越高，則水體富營養化越嚴重。

 而亞硝酸鹽氮則是一種被證實為會引發癌癥和兒單高鐵癥等疾病的物質， 目前 我國飲用水標準中未規定限制指標，國家地面水標準規定不大于0.1mgN/L。歐共體飲用水標準[2]規定生活飲用水不高于0.03mgN/L。

硝酸鹽氮——國家規定不大于20mgN/L。

 現在部分水廠生產中遇到的問題就是最近幾年來每逢春季都會出現的所謂“氯加不進”，“加氯機全部開盡，但余氯仍提不上去”，“不知氯跑到哪里去”的問題，其實質是：并不是加不進氯，而是加入的氯被水體及制水構筑物中的某些物質“吃掉”，消耗了。

 根據化驗中心已歷時2年的 研究 以及參閱的有關 文獻 分析 ，發現制水過程中“吃掉”氯的最嚴重地點在濾池，而濾池中的最大的罪魁禍首很可能就是硝酸菌和亞硝酸菌。因為在濾池中發現了大量的亞硝酸菌和硝酸菌，在氯化條件、適宜的溫度和PH等環境下，嚴硝酸菌將氨氧化為亞硝根，硝酸菌將亞硝酸根氧化為硝酸根：

亞硝酸根菌

2NH————→2NO

硝酸菌

2NO————→2NO

 此反應需消耗氧化劑，其中間產物是亞硝酸根，最終產物是硝酸根，若第二步反應來不及或因某種原因進行不順利，則將得到更多的中間產物NO。

濾池中的氯，是通過以下反應消耗的：

Cl+NO+2OH—→NO+CL+HO。

 硝化細菌最適宜的生長溫度是25--35度，當溫度低于5度時，硝化繼菌的生活幾乎停止。這可解釋為什么冬天不會發生這種問題。

 另外，今年2月底3月初，D水廠泵站加氯量為1.5kg/千方水，C水廠和M水廠使用D水廠水，到廠原水余氯仍有0.1--0.3mg/L。說明輸水管內原水耗氯活動不顯著。也就說原水的氯耗并不大。

在3--4月間，監測站曾在B水廠制水流程上選點檢測余氯的變化，有以下數據：

配水井	濾前水	濾后水	出廠水
0.1	1.2	0.3	0.6

 發現濾池耗氯非常大，說明“吃氯”的最主要地點是在濾池。現在水廠遇到的上述問題，還只是個開始，預測隨著氣溫的進一步上升，生物及微生物活動將更加活躍，上述問題將會越來越嚴重，并將在3--5月份內持續。請各水廠提高警惕，進一步采取相應措施，探索各種 方法 和經驗，力爭將 影響 降低到最低限度，并力爭形成一套適合自身特色的有效經驗，將生產管理提高到一個新的水平。

四 可能的措施及對策

液氯消毒不是氨氮轉化為亞硝酸鹽氮的直接原因。氨氮轉化為亞硝酸鹽氮的過程很可能微生物過程。

4月份對B水廠原水、濾前水、濾后水、出廠水的某次測定中，發現含有大量的硝化細菌：

原水	濾前水	濾后水	出廠水
1500--11000	250--4500	40--2500	15--95

 若濾前投加氯足夠大，則能部分氧化有機物，殺死硝化細菌等微生物，使得硝化過程不能完成，從而就不會造成出廠水亞硝酸鹽氮的增加。

我們可以采取的措施有下列幾點：

1、應逐步增加D水廠泵站的前加氯量，以抑制原水管道內藻類、細菌等微生物的生長。

2、水廠應多翻洗濾池，并加入漂白粉或過量氯浸泡，消毒滅菌。

 3、水廠加氯量應盡量后移，更集中地將氯加在濾池前。有利于濾池常期保持較強的殺菌消毒能力，抑制細菌等微生物在濾池的生長繁衍。

4、加強原水的保護，防止原水的富營養化。

五 其他問題與對策

1、石灰耗量增大的問題

經分析，制水過程有以下三大因素產生H，或需要OH，即消耗石灰。

A、堿鋁的混凝反應過程需消耗OH，使PH降低;

B、某些氯消毒過程產生H;

C、硝化反應產生H，研究發現14mg/LNH-N轉化為硝酸氮將要消耗120mg/L的碳酸鈣。

經測試：進濾池水PH=10.12，出濾池水PH=7.6。

 2、預計，現在水廠遇到的上述問題，還只是個開始，預測隨著氣溫的進一步上升，生物及微生物活動將更加活躍，上述問題將會越來越嚴重，并將在3--5月份內持續。此外，還將遇到藻類增加使濾池堵塞，產水量降低的問題;臭和味的問題;紅蟲的問題等。請各水廠務須提高警惕，進一步采取得力措施。

3、在線余氯測定儀、OT目視比色和便攜式余氯測定儀的比對測定中存在著異問題的原因及解決辦法。

 這幾種余氯的測定方法都是我們在水廠水質監測中現行普遍采用的方法，他們各自對余氯有差異的原因主要在于這些儀器測定原理、穩定性、受干擾性和適用水體的不合等不同而引起的。

 在線余氯測定儀是進口美國HACH公司的，是采用 電子 化學探頭來進行檢測的，由于探頭的膜容易污染或吸附微生物并生長，因此不太穩定，需要經常的校正和清洗。

 OT目視比色法測定余氯，對于深圳的水體，曾經 應用 得很好，但這個方法已經證實受很多物質的干擾，特別是亞硝酸鹽的干擾，從而使得測定不準確，誤差大。當亞硝酸鹽氮大于0.5mgN/L時，這個方法的誤差太大了，達到了100%。隨著原水污染的逐年加劇，深圳原水的亞硝酸鹽氮已經開始長期大于0.5mgN/L，因此這個方法已經不可以使用，需要淘汰。

 便攜式余氯測定儀是我們監測站從美國HACH公司進口的，干擾少，精度高、準確度高，對亞硝酸鹽氮的耐受力達到2.0mgN/L經過我們測試后覺得十分適合深圳的水體。因此建議全公司各級單位對余氯的測定都統一到以便攜式余氯測定儀的測定為基準，馬上給各水廠配備便攜式余氯測定儀，淘汰PT目視比色法，用便攜式余氯測定儀來對在線余氯測定儀進行校對，從而解決這個不同方法、儀器測定的差異問題。

附表：有關水質數據。

一、D水廠

一月（1-29-97）	原水	1.67	1.20	0.064
	出廠水	1.76	1.25	0.016
	管網水	1.60	1.40	0.097
二月（2-26-97）	原水	1.57	1.1	0.116
	出廠水	1.10	1.55	0.466
	管網水	0.73	2.00	0.65
三月（3-5-97）	原水	1.46	0.9	0.134
	出廠水	0.96	1.2	0.539
	管網水	0.81	1.5	0.454

二、C水廠

一月（1-29-97）	原水	1.60	1.30	0.035
	出廠水	1.68	1.4	0.012
	管網水	1.60	1.40	0.097
二月（2-26-97）	原水	1.24	1.1	0.642
	出廠水	1.54	1.55	0.115
	管網水	0.93	2.00	0.53
三月（3-5-97）	原水	0.87	1.0	0.772
	出廠水	0.41	1.8	0.640
	管網水	0.26	1.8	0.518

三、S水廠

（mg/L)

（mg/L)

（mg/L)

一月（1-29-97）	原水	1.18	1.70	0.091
	出廠水	1.06	1.90	0.002
	管網水	1.13	1.80	0.002
二月（2-26-97）	原水	0.66	2.6	0.122
	出廠水	0.56	2.6	＜0.001
	管網水	0.56	2.6	＜0.001
三月（3-5-97）	原水	0.56	2.0	0.004
	出廠水	0.47	1.9	0.007
	管網水	0.59	1.9	0.019

四、M水廠

（mg/L)

（mg/L)

（mg/L)

一月（1-29-97）	原水	1.67	1.3	0.034
	出廠水	1.81	1.3	0.018
	管網水	1.67	4.8	0.031
二月（2-26-97）	原水	1.43	1.5	0.48
	出廠水	0.52	1.9	0.53
	管網水	0.22	2.3	0.47
三月（3-5-97）	原水	0.61	1.1	0.880
	出廠水	0.53	2.0	0.152
	管網水	0.26	2.0	0.476

五、B水廠

（mg/L)

（mg/L)

（mg/L)

一月（1-29-97）	原水	1.62	1.3	0.039
	出廠水	1.75	1.4	0.006
	管網水	1.32	1.5	0.294
二月（2-26-97）	原水
	出廠水	1.74	1.8	0.119
	管網水	0.41	2.0	0.84
三月（3-5-97）	原水	1.38	1.0	0.216
	出廠水	1.38	1.3	0.192
	管網水	0.28	1.9	0.532

參考 文獻

[1]建設部，《城鎮水廠運行規范》， 中國 建筑 工業 出版社，1993年。

 [2]汪光燾，等。城市供水行業2000年技術進步 發展 規劃，中國建設工業出版社，1993年。

相關文章

昵稱：

驗證碼：

文明上網，理性發言

網友評論僅供其表達個人看法，并不表明谷騰網同意其觀點或證實其描述。