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第31卷第12期辽 宁 化 工V ol.31,N o.122002年12月Liaoning Chemical Industry December ,2002加氯系统的设计及其在污水处理厂中的应用张 宁1,曲翔滨1,李亚峰2(1.沈阳市市政工程设计研究院,辽宁沈阳110015; 2.沈阳建筑工程学院,辽宁沈阳110015)摘 要: 城市污水经一级或二级处理后,水中仍含有大量细菌。
液氯作为消毒剂可用于对处理后。
本文介绍了真空加氯的工作原理,污水的加氯量,介绍了污水处理厂中加氯间的设计。
关 键 词: 液氯;污水消毒;真空加氯;加氯间中图分类号: T Q 131.1+2 文献标识码: A 文章编号: 10040935(2002)120541031 前 言城市污水经一级或二级处理后,水质得到改善,细菌含量也大幅度减少,但其绝对值仍很可观,并有存在病原菌的可能,因此污水排入水体前应进行消毒。
目前常用的污水消毒剂是液氯,其次是漂白粉、臭氧、次氯酸钠、氯片、氯氨、二氧化氯和紫外线等。
本文主要讨论采用液氯作为消毒剂的污水处理厂加氯间的设计。
液氯呈琥珀色,液氯通常被贮存在氯瓶内。
在常温常压条件下,液氯极易气化,沸点为-34.5℃(1大气压)。
氯气是一种黄绿色气体,具刺激性,有毒,密度3.2kg Πm 3(0℃,1大气压)[1]。
氯气能溶于水,即与水发生水解作用。
氯气溶解在水中水解生成次氯酸(H OCl ),次氯酸具有杀灭细菌的作用。
2 真空加氯工作原理图1 加氯系统图 加氯时,依靠水射器所产生的真空作用,氯气通过真空调节器、自动切换装置进入加氯机,加氯机控制器给出的控制信号调节输氯量,使氯气顺着水射器形成的真空管路输送到投加点,在投加点处与水形成氯溶液注入管道中。
加氯系统如图1所示。
2.1 真空加氯机加氯机主要是对氯气投加的流量大小进行调节和控制,氯气流量大小的调节一般采用差动调节方式。
加氯机将一个可以把容器内压力减小到所需的真空水平的真空调节器和一个能保持测量孔压降恒定的差压稳压器相连,使通过测量孔的压降与系统内的其它任何压力降或压力变化无关,通过测量孔的气体流量只是孔面积的函数。
加氯系统操作说明书chlorine·Dosing System Operation and Service Manual型号：G019A（单表）G019B（双表）VN20110419A目 录1、电源操作2、探头组合样水进出口连接3、探头组合水量调节4、加药泵药水投加点选择5、加药泵模式选择及药桶加药操作6、检测控制仪表设定7、日常维护注意事项8、常见故障及排除方法9、零配件图及材料清单系统操作说明1、电源操作把系统自带电源线插头插到插座上，合上插座电源（使用电源220V/50HZ/10A）。
2、探头组合样水进出口软管连接2.1下图为系统探头组合实物照片，2.1.1样水进口连接：样水进口需连接到现场循环水泵出口处，确保有一恒定的压力水(不低于2BAR)供给探头组合。
取样口位置要与加药点远离，避免监测不准。
我方出厂时样水进出口以带上1.5米软管并配上一1/2”外牙接头，厂方只需在样水开口位置上焊一1/2”内牙阀门即可。
2.1.2样水出口连接：样水出口同样带上1.5米软管并配上一1/2”外牙接头，厂方可在循环水泵进口处开一口并焊上一1/2”内牙阀门。
或把软管直接放到冷却隧道水槽口上。
2.2样水进出口开口位置示例如下图3、头组合检测所需水量以测量电极上的转轮能慢速转动为最佳，过快过慢对仪表检测均不均 利。
可通过调节进出水调节钮进行调节，用肉眼观测转轮转动速度。
4、药剂投加点位置应选与取样水点的最远距离，以便药剂与水充分混合后才检测。
使检测效达到最佳。
我方出厂时已配有4*6mm加药软管。
5、加药泵模式选择及药桶加药操作5.1加药泵的正常工作状态按动“menu”键，切换到显示屏左上角显示为“4-20mA”。
5.2为药桶加药时如果已经是水剂状态，可经过沉淀后直接加到药桶中，沉淀物去除。
如果是用粉剂加水来调配药剂，严禁把粉剂直接加到药桶后加水。
因为粉剂在与水反应过程会发热，容易损坏药桶。
应先调配好药剂后再加到药桶里。
氯气投加系统操作维护手册本手册仅供参考HGCS Rev.12/09/2006所有Hydro的氯气投加系统都经过精心设计和测试的，可以保证长期的安全性。
所有Hydro的氯气投加系统在出厂前都是利用氯气进行测试的。
所有Hydro的氯气投加系统都是选用最好的材料精制而成。
为了更好的使用Hydro的产品，请认真阅读本操作手册。
并存放在维护人员容易取阅的地方。
加氯系统的组成：1、真空调节器，轭钳安装在氯瓶上，或采用歧管墙装式。
2、带有喉管和喷嘴的水射器，可安装在管线、储罐和水井上。
3、标准附件：a.轭钳b.25英尺聚乙烯管c.10个铅垫4、其它所需部件a.压力表b.压力水切断阀c.Y型过滤器SECTION-ⅠA-安全信息（150lbs 氯瓶）注意氯气！移动氯瓶或空瓶前，务必保证氯瓶垂直向上而且氯瓶阀帽旋紧。
氯瓶缚上安全链，保证氯瓶固定在墙上。
其它氯瓶也要小心固定。
为了更好的使用和安全，真空调节器和氯瓶应当避免阳光直射。
不要将加热器或者发热灯泡放在氯瓶上。
氨气储存和投加的房间必须要和加氯间分开。
两种气体反应会引起爆炸。
重要提示：Hydro不建议使用氯气歧管。
因为歧管内的氯气为正压，因此增加了正压氯气泄漏的风险。
Hydro设计的真空调节器是直接安装在氯瓶或者二氧化硫容器的出口阀上。
直接氯瓶安装是操作、维护时最简单和安全的一种形式。
这种形式确保了除氯瓶出口阀之外，整个氯气处于真空状态下投加。
右图为一个W500系列的典型安装形式，可利用于城市供水投加氯气到管线中。
为了保证足够的真空度，压力水的压力应该是氯水管线中的2倍Hydro instruments氯气投加装置的扭矩特性SECTION-ⅠB-安全信息（1T 氯瓶）注意氯气！1、移动氯瓶前，务必保证氯瓶阀帽旋紧。
2、吨瓶应当水平放置在一对支架上。
3、放置氯瓶应当使所有阀的位置保持垂直，只使用位于顶部的气阀。
底部阀为排液阀，不要使用。
4、为了更好的使用和安全，真空调节器和氯瓶应当避免阳光直射。
加氯间成套设备一、加氯间设计说明1、结构形式地上式砖混结构，分为储药间、设备间及值班控制室等。
内设盐酸储罐、氯酸钠储罐、卸料泵、化料泵、动力水泵、二氧化氯发生器、余氯检测仪表、自动溶药设备及其附属设备、电控系统以及房间内的设备间管路系统等，设备间两侧设置低位排风扇及加氯间所有设备的电控系统。
〃电控系统：包括电控柜、传输电缆和必要的附件，其应满足输送机及响应设备运行的工艺要求，投标人成套供货。
2、环境条件工作场所：室内。
环境温度(℃)：-15～40。
安装地点：加氯间内。
工作制(hr/d)：24。
二、配套设备(一)C1O2发生器1、设备工艺要求能满足工艺需要，提供足够的加氯量，并能自动调节。
2、设备型式复合型C1O2发生器。
3、设计参数设计平均水量：Q=2万m3/d最大加氯量：l2mg/L有效氯产量：5kg/h数量：2台。
(二)附属设备加氯附属设备包括原料储罐、动力水泵、卸酸泵、化料器、压力表、流量计、过滤器、调节阀和水射器、余氯分析仪等设备，另外还包括工艺管线、电气自控及加氯间内所有设备及管道管件的安装。
（三）加药设备1、设备工艺要求能满足工艺需要，提供足够的加药量，并能自动调节。
2、设备型式复合型C1O2发生器。
3、设计参数设计平均水量：Q=2万m3/d最大加氯量：l2mg/L有效氯产量：5kg/h数量：2台。
〃无论指定与否，设备正常运转所需的一切部件，设备厂家必须配带。
〃电控系统：包括电控柜、传输电缆和必要的附件，其应满足输送机及响应设备运行的工艺要求，投标人成套供货。
1、供货范围供货主要设备如下:(l) 附属设备清单盐酸储罐(3m3) 1个PENaClO3储罐(3m3) 1个PE卸酸泵1台 102-4B 1.5KW动力水泵2台 16.38m3/hh=40m 4kw化料器1台 HLQ-100 1.5KW余氯检测仪1台（进口）轴流风机4台（房间通风用）Q=2339m3/h风压＝192pa(2) 电气控制设备(包括相应连接件、压力表、液位计、测温元件、电缆等)1套，预留PLC接口，传输加氯量、余氯、流量、泵工作状态等信号数据。
Vaccuperm VGA / VGB氯气投加系统目录2Vaccuperm VGA / VGB 1.技术参数3性能图表3真空氯气投加系统的工作原理42.构造和功能5Vaccuperm VGB-1035Vaccuperm VGA-111, VGA-113,VGA-146, VGA-11763.型号说明11Vaccuperm VGB-10311Vaccuperm VGA-11112Vaccuperm VGA-11313Vaccuperm VGA-11713Vaccuperm VGA-146144.技术参数15Vaccuperm VGB-103一体式加氯机15Vaccuperm VGA-111真空调节器16Vaccuperm VGA-113加氯机17Vaccuperm VGA-146真空调节器18Vaccuperm VGA-117加氯机195.选型20Vaccuperm VGB-10320Vaccuperm VGA-11121Vaccuperm VGA-11322Vaccuperm VGA-11723Vaccuperm VGA-146246.其它产品资料25WebCAPS25WinCAPS26图 1Vaccuperm VGA, VGB, VGS性能图表请根据此图表选型。
34氯气投加系统简述水厂和游泳池用来消毒的氯气的运输、储存和处置一直以来是一大挑战。
这也是使用真空加氯的原因。
由于气压被降至真空。
从而避免了氯气泄漏。
即使管道破裂，也不会有氯气溢出，只会有管道周围中的空气被吸入管道。
真空氯气投加系统包含三个主要部分。
真空调节器(B)真空调节器实际上是一个减压阀，将从氯瓶出来的正压减至它出口端的负压。
只有在它出口端有足够的真空的情况下，真空调节器才打开。
为了提高安全性，真空调节器可选配压力表和电动加热带。
来自动调节两种模式。
VGB是一体式加氯机，真空调节器和加氯机做在一起。
不能与切换装置联用，只能手动调节加氯量。
真空加氯系统气体投加系统应用加氯 除氨 除色 消毒 二氧化硫去除 除铁 除嗅除味 加氨 氯化消毒 加二氧化碳 Recarbonation 加二氧化硫 脱氯加氯系统组成氯气流量调节系统 氯源提供系统 氯气投加系统 自动控制系统 监测仪表系统 安全保护系统 管路及附件加氯系统组成小型加氯典型系统加氯系统组成中型加氯典型系统加氯系统组成大型加氯典型系统加氯系统工艺图加氯系统的配置(以10万吨/天水厂为例)氯气流量调节系统加氯机确定氯气流量调节系统的配置步骤确定水厂氯气投加点的配置 确定加氯机的数量 确定水厂氯气总投加量 确定加氯机的投加量 确定加氯机的控制方式 确定加氯机的型号确定氯气流量调节系统的配置确定水厂氯气投加点的配置沉淀池 前加氯点滤池 后加氯点清水池 补氯点二泵房出厂水确定氯气流量调节系统的配置确定水厂氯气投加点的配置后加氯点的选择原则 滤池后加氯, 无论水厂规模或实际工 况, 一般均需配置确定氯气流量调节系统的配置确定水厂氯气投加点的配置前加氯点的选择原则 前加氯点, 一般在水厂规模大于4万吨/天 时才需配置. 当水厂原水水质较差时需配置.确定氯气流量调节系统的配置确定水厂氯气投加点的配置补氯点的选择原则 只有在水厂规模很大, 而且水厂距离市 区距离较远时配置.确定氯气流量调节系统的配置确定水厂氯气投加点的配置1. 前氯气投加点2个 2. 后氯气投加点2个 3. 无需补氯点确定氯气流量调节系统的配置确定加氯机的数量有几个投加点, 就要配置几台加氯机 1. 前氯气投加点2个在线使用2台，备用1台，共3台前加氯机2. 后氯气投加点2个在线使用2台，备用1台，共3台后加氯机确定氯气流量调节系统的配置确定水厂氯气总投加量 1. 前加氯投加量(投加比例按： 4mg/l计算) 投加比例按：3 ~ 4mg/l 4mg/l X 100,000t/day = 400kg/day = 17kg/hr每个投加点投加量： 17kg/hr kg/hr ÷ 2 = 8.5kg/hr 每个投加点投加量： 172. 后加氯点投加量(投加比例按： 2mg/l计算) 投加比例按：1 ~ 2mg/l 2mg/l X 100,000t/day = 200kg/day = 8.5 8.5kg/hr kg/hr每个投加点投加量： 8.5kg/hr kg/hr ÷ 2 = 4.25kg/hr 每个投加点投加量： 8.5确定氯气流量调节系统的配置确定加氯机投加量 1. 前加氯机投加量每个投加点投加量： 8.5kg/hr kg/hr 每个投加点投加量： 8.5 每台加氯机投加量： 10kg/hr kg/hr 每台加氯机投加量 ： 102. 后加氯机投加量每个投加点投加量： 4.25kg/hr kg/hr 每个投加点投加量： 4.25 每台加氯机投加量： 每台加氯机投加量 ：5kg/hr确定氯气流量调节系统的配置确定加氯机自动控制方式控制方式1. 流量配比控制 流量配比控制： ：根据流量信号自动前馈控制 2. 直接余氯控制： 直接余氯控制：根据余氯反馈信号控制 3. 复合环路控制： 复合环路控制：根据流量前馈信号及余氯反馈信号同时控制确定氯气流量调节系统的配置确定加氯机自动控制方式原则：水质， 水质，水量及对余氯控制值的要求1. 流量配比控制流量变化大， 流量变化大，水质相对稳定， 水质相对稳定，对余氯控制值要求不高2. 直接余氯控制流量稳定， 流量稳定，对余氯控制值要求较高3. 复合环路控制流量变化大， 流量变化大，水质不稳定或对余氯控制值要求高确定氯气流量调节系统的配置流量配比控制：根据流量信号自动前馈控制流量配比控制：复合环路控制：复合环路控制：根据流量前馈信号及余氯反馈信号同时控制确定氯气流量调节系统的配置1. 前加氯机投加量：投加量：1010kg/hr kg/hr 自动控制方式自动控制方式：：流量配比 2. 后加氯机投加量投加量：：5kg/hr 自动控制方式自动控制方式：：复合环路确定氯气流量调节系统的配置1. 技术参数投加量投加量；；自动控制方式2. 适用条件压力水条件3. 投资设备资金状况设备资金状况；；土建投资状况4. 水厂规格对设备档次要求确定氯气流量调节系统的配置式确定氯气流量调节系统的配置1. 前加氯机V2000柜式真空加氯机柜式真空加氯机，，1010kg/hr, kg/hr, 流量配比控制2. 后加氯机V2000柜式真空加氯机柜式真空加氯机，，5kg/hr ，复合环路控制气源提供系统气源提供系统的配置气源提供系统的配置kg/hr时配置) (建议在总供气量超过5757kg/hr Array所以不需配置蒸发器为保证连续供氯，为保证连续供氯，氯瓶需配置2，一用一备组每组氯瓶的数量根据以下原则确定气源提供系统的配置总供气量每个氯瓶的自然蒸发量 氯瓶间面积换瓶周期需配置6个500500kg kg 氯瓶或4个10001000kg kg 氯瓶气源提供系统的配置1000kg 氯瓶自然蒸发量为6~8磅/华氏度/天建议每组氯瓶的数量不超过5个 4 X 10004 X 1000kg kg ÷30kg/hr = 133.3hr = 5.6天建议换瓶周期不低于5天气源提供系统的配置，一用一备组氯瓶，最终确定共配置2组氯瓶kg氯瓶同时供氯每组氯瓶配置4个10001000kg气源提供系统的配置Array气源提供系统的配置kg/hr的真空调节器配置5757kg/hr配置手动型真空调节器kg/hr 真空调节器57kg/hr配置2台57氯气投加系统氯气投加系统的配置氯气投加系统的配置氯气投加系统的配置Array氯气投加系统的配置配置1“PVC水射器配置1“PVC水射器在线配置2个水射器在线配置2个水射器库房备用1台水射器配置5台1”PVC水射器氯气投加系统的配置氯气投加系统的配置Array氯气投加系统的配置配置2台立式离心泵氯气投加系统的配置自动控制系统自动控制系统的配置前加氯机配置SCU控制器后加氯机配置PCU控制器加氯机一体安装自动控制系统的配置Array建议5万吨/天以上规模水厂配置氯瓶自动切换器自动控制系统的配置监测仪表系统监测仪表系统的配置此设备是加氯系统必须配置的仪表，建议配置双探头监测报警型1台。
加药加氯系统技术说明11.1 招标设备清单（详见设备总清单）包括但不限于下述清单和条款中所列设备及安装附件、专用工具、备品备件、供货设备的设计、制造、装配、工厂试验、交付、现场安装指导及调试、试运行的指导和监督工作。
提供设备技术文件、图纸资料、对运行人员进行维护技术培训。
10.1.1工作范围A.供方提供的泵在规范书指定的设计工况下必须达到最佳性能，同时必须能在一些非标准工况下正常运行，整机设计寿命20年。
B.供方应保证泵在所有的流量工况下的安全可靠运行，在各种非标准工况下没有过大的振动、噪音（距设备一米距离不得超过80分贝）。
C.供方必须告之需方泵无损害的最小连续流量及最大允许流量，并在运行手册加以明确。
D.供方有义务根据过流介质的性质为供方选择能满足输送介质防腐要求且经济合理的泵头、密封等相关部件的材质，如出现因材质不符导致的泄漏及其他产品问题，由供方无偿进行更换或维修。
E.供方保证无条件向需方提供控制、联锁的要求（包括程序表、需要监测的信号、系统运行参数值及联锁、报警设定值、系统运行说明书以及需方为实现控制所需的其它接口资料等），以上资料在技术协议签定后两周内提交需方。
10.1.2现场条件11.2技术要求10.2.1主要技术参数A.次氯酸钠计量泵主要技术参数B.机械隔膜计量泵（PAM加药用）主要技术参数C.机械隔膜计量泵（PAC加药用）主要技术参数D.机械隔膜计量泵（铁盐投加用）主要技术参数E.卸料泵（PAC/铁盐）主要技术参数F.次氯酸钠储罐主要技术参数10.2.2一般技术要求A.泵应保证在0~100%相对行程长度下，允许的流量调节范围内可靠运转。
为手动或变频双调节型。
B.泵在额定条件下和最大相对行程长度处的流量计量精度应不低于 2%。
C.泵在额定条件下的实际流量值应不低于泵的额定流量值。
D.泵进、出口法兰的连接尺寸应符合GB的规定。
E.承受液体压力的零部件，应按1.5倍的工作压力进行水压试验，压力持续时间不少于10min。
