次氯酸钠在污水厂消毒的应用与讨论

次氯酸钠在污水厂消毒的应用与讨论这次新冠疫情爆发以后，各地污水厂主管部门都在要求污水厂进展消毒处理，使污水厂的消毒工作又一次被关注起来（又一次的缘由是17年前的非典期间，污水厂的消毒也一样被关注）。这一期特地和大家一起来探讨污水厂的消毒。

污水厂的消毒方式有多种，加氯消毒，二氧化氯，次氯酸钠，臭氧，紫外线等等，这些消毒方式在各个污水厂的设计中都有采纳，这些类型的消毒方式，消毒原理各自不同，各有各的优势和缺点，经过非典SARS以后污水厂实际使用的状况，包括从原料的选购，使用的廉价性，安全性，运营费用的多个角度来看，越来越多的污水厂情愿承受甚至改造使用次氯酸钠作为污水厂的消毒剂。但是许多污水处理厂的治理人员对次氯酸钠在污水厂的消毒加药都存在着肯定的认知缺乏，比拟常见的就是贮存，加药量，余氯，粪大肠菌群能否达标等等方面欠缺；还有治理不到位的状况等。下面将围绕次氯酸钠绽开污水厂的消毒工作探讨。

一、次氯酸钠的消毒原理

污水厂的出水必需经过消毒，这是由于城市生活污水中含有大量的微生物，其中包含对人类有害的细菌，原生动物的卵囊虫及胞囊，蠕虫，病毒等。众多的有害微生物的检验工作量特别巨大，为了更快速的检测污水中的有害微生物数量，把粪大肠菌群数作为污水厂的生物学危害的指标，污水厂在排出厂之前，要进展相应的流程，来把粪大肠菌群数降低到肯定的指标范围内，使污水中的有害微生物降低环境可接纳，这就是污水厂的消毒。要留意污水厂的消毒不是灭菌，消毒是到达肯定数量就可以了，灭菌是全部灭杀。

污水厂的消毒中常用的其他消毒剂有许多，次氯酸钠是比拟常用的一种，次氯酸钠是作为氯消毒剂的一种，其消毒原理和氯气的消毒原理根本一样，是通过对微生物体内的酶（也就是现在很流行的“酵素”）的活性抑制来实现微生物的灭活消毒的。在氯消毒剂中常用有效氯的说法来进展消毒效果的衡量，氯气消毒的作用机理是在氯气在水中通过夺取生物体内电子变成Cl-来进展消毒，所以有效氯是指氯气生成Cl-的数量，而次氯酸钠（NaClO）中的Cl氯离子为+1价位，变为-1价位，要夺两个电子，也就是两个当量的氯，因此次氯酸钠的有效氯含量就是：

在一些文献资料中，对氯的消毒都是采纳有效氯来计算的，次氯酸钠的有效氯就是95.3%。一般污水厂采纳的都是工厂制备好的次氯酸钠直接运输到厂内进展投加的，次氯酸钠的溶液的溶液的浓度在12~15%之间，换算成有效氯就是11~13%之间。因此污水厂在选购次氯酸钠期间，不要被一些商家误导，一般有效氯在10%左右就是正常了，高于这个值都是虚假的成分较多，而且越高浓度的次氯酸钠越简单挥发，在污水厂储存期间，很简单挥发降低浓度，在储存罐顶部要留意留有氯气释放孔，储存空间要强制排风，防止有毒气体的积攒。污水厂在使用过程中的次氯酸钠一般以10%的有效氯来计算。

污水厂的化验室可以通过余氯检测的碘量法（GB19106-2022次氯酸钠国家标准）的试验方法来检测购置的次氯酸钠产品中的有效氯的含量，也是污水厂保证选购消毒商品合格的标准检测手段。

二、次氯酸钠的投加计算

次氯酸钠投入水中后，会发生水解，产生有效氯的反响，当有效氯和水中的微生物反响完成后，剩余的有效氯就是余氯，这也是许多污水厂感到迷茫的一个问题，出水的余氯保持在多少，余氯不是越高越好，高余氯进入到自然水体中会产生不良的消毒副产物DBPs，最常见的三卤甲烷和卤乙酸，还有N-亚硝基二甲烷（NDMA）等等，其中NDMA是已知的最强致癌因子之一。同时污水厂对于本钱的支出管控上，消毒剂也是本钱构成的很大一局部，因此选择合理的投加量，是每个采纳次氯酸钠进展消毒的污水厂需要仔细进展工作。

次氯酸钠在水中需要肯定的接触时间来实现有效的消毒，因此在实际的应用中，污水厂都有设计接触池，供应足够的接触时间来进展消毒，一般污水厂在设计负荷下接触时间在30分钟，各个污水厂可以依据实际的处理水量来计算自己厂内实际的接触时间，这个接触时间对后面的加药量的计算有很大的作用。

依据消毒动力学和大量的污水厂实际阅历共同推导，由赛莱克（Selleck）等人提出的在抱负状态的接触池反响条件下，给定的接触时间所需的余氯量的计算公式为：

这个公式可以计算出抱负状态下的消毒剂的使用量，但是要留意污水厂的实际使用中，由于处理程度的不同，处理水质的变化，会导致消毒剂不行能完全作用于微生物的灭活，一般各种简单的杂质都会消耗大量的有效氯，因此这个计算可以作为消毒剂投加的一个基准数值，实际的投加量依据这个计算，进展比例上浮后投加。

一般来说随着污水处理流程的不断加长，水中的微生物的去除效果会不断上升，有讨论说明在不同的污水处理的程度下的细菌的去除和破坏不一样，下表是各个阶段的微生物去除率的状况：

所以污水厂在消毒剂的使用本钱的管控上，要留意对前端工艺的治理，前端生物处理工艺运行的越稳定，处理水质越好，后端的消毒剂投加量越小，这也是要求治理者把污水厂的运行治理作为系统来进展，不能割裂的对待某一环节。

三、次氯酸钠的折点反响

次氯酸钠本身也是一种强氧化剂，可以氧化许多复原物质，由于污水中含有各种物质，特殊是氨氮，硝态氮等氮族化合物，这一类氮族化合物在次氯酸钠的氧化作用下会变成氯胺，在这个过程中会消耗次氯酸钠，次氯酸钠所产生的余氯在氧化这局部氨的阶段，会消失一个下降的趋势，当把这局部胺全部氧化完以后，水中余氯会上升，这就是加氯反响中的折点加氯。这个化学反响分为三步反响，分别为

许多污水厂利用了次氯酸钠这个特性，进展氨氮超标的应急处理，但是依据化学式计算和实际运行的统计数据，次氯酸钠降解氨氮的使用量特别巨大，次氯酸钠的投加量和氨氮的比例在7~9：1的状况下，才可以满意氨氮的完全转化。因此在正常运行中，污水厂无法使用次氯酸钠来长期保持氨氮的达标。

次氯酸钠的折点消毒特性，对污水厂的消毒工艺的运行治理中，需要重点留意，由于出水中的氨氮过高，为保持足够的余氯和消毒效果，就会大量增加次氯酸钠使用量，为此污水厂在运行工艺的掌握中，前端脱氮处理要保持高效，才能削减次氯酸钠消毒剂的使用量。

四、次氯酸钠的影响因素。

在污水厂的实际使用过程中，现场存在多种因素影响次氯酸钠作为消毒剂的使用效果，比拟常见的有：

1、污水处理程度：污水处理的程度越深，处理水水质越好，需要的消毒剂越少。

2、次氯酸钠与水的混合方式。次氯酸钠与污水的混合越剧烈，接触越彻底，消毒的效果越明显，消毒剂的使用量也就越少。比方在深度处理出水管上安装消毒剂投加管，在接触池内设置上下隔板加大水的紊流状态等。

3、接触时间。接触时间和消毒效果在上文中有特地的公式描述，接触时间越长消毒效果越好。

4、污水温度。污水温度每上升15℃，消毒剂的反响速度提高一倍，接触时间可削减一半；反之降温15℃速度则降低一倍。

5、PH值。PH值越低，消毒效果越好。

6、其他干扰物质。干扰物质会影响次氯酸钠的消毒作用，比方当水中含有