苍晓艺
大连市市政设计研究院有限责任公司 辽宁大连 116000
污水处理厂的污水经生物处理后,水质虽得到根本性改善,但处理水中会携带大量致病细菌和寄生虫卵,根据国家《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A标准的排放要求,粪大肠菌群应≤103个/L,故在污水工艺设计中应考虑必要的消毒措施。目前国内外常用的消毒方法有液氯消毒、二氧化氯消毒及紫外线消毒等。二氧化氯是国内外公认的一种广谱型消毒剂,它对水中的病原微生物,包括病毒、细菌芽孢等均有较高的杀死作用。目前,二氧化氯消毒处理工艺成熟、效果显著、应用较多。其在污水处理厂消毒工艺应用中具有以下特点:1、杀菌能力较强、消毒效力持续时间较长、不受污水pH值及氨氮浓度变化的影响;2、二氧化氯只有氧化作用,没有氯化作用,不会产生致癌性的三氯甲烷类有毒副产物,无致癌、致畸、致突变效应;3、具有脱色、除臭和微絮凝作用;4、日常消耗造价低。总之,二氧化氯是污水处理理想的消毒剂。二氧化氯在污水处理中有诸多优点的同时,在设计和使用中也存在诸多风险。二氯化氯性质极不稳定,只能在现场随用随制不能储存,同时还存在着生成设备复杂、原料具有强腐蚀性和爆炸性、安全操作管理要求高等缺点,因此规范中对加氯间设计要求有诸多强制性条文。下面以实际工程为例,探讨污水厂二氧化氯间设计要点。
(1)项目概况。本项目位于安徽省某污水处理厂,项目处理规模为2万m3/d。
(2)平面布置。该项目将加氯间与配电间、PCA加药间、PAC储药间合建成综合处理间,建筑面积约190m。按照《室外给水设计规范》(GB50013-2006)(以下简称给水规范)9.8.25和9.2.26规定:制备二氧化氯的原材料氯酸钠、盐酸必须按类别分开贮存。因此,加氯间内又分二氧化氯制备间、盐酸储罐间、氯酸钠储罐间、氯酸钠储药化料间。《给水规范》9.2.26规定,二氧化氯设备间应与原料储存库房毗邻。而《建筑设计防火规范》(GB50016-2014)规定,氯酸钠、二氧化氯间应保证足够的泄压面积[1]。综合以上因素,最终平面布置图见图1。
(3)工艺设计。二氧化氯制备流程:氯酸钠固体由化料器溶解后储存于氯酸钠储罐,盐酸与氯酸钠溶液接入二氧化氯发生器,产生的二氧化氯接入接触氧化池,进行污水消毒处理。①二氧化氯制备间。二氧化氯制备间设置二氧化氯发生器,2套(1用1备)。另外,根据《给水规范》,该房间配备漏氯检测报警仪、洗眼器、防毒面具、抢救设施和工具箱。②盐酸储罐间。盐酸由盐酸罐车注入盐酸储罐中备用,盐酸罐车自带卸酸泵。盐酸储罐四周设排水沟通至室外酸坑,盐酸一旦发生泄漏,可经排水沟排入室外酸坑,使用碱进行中和,酸坑不应与排水管网衔接。盐酸具有极强的挥发性,盐酸储罐间应设有酸雾吸收器。③氯酸钠储药化料间和氯酸钠储罐间。氯酸钠储药化料间和氯酸钠储罐间相邻,储药化料间用于储存氯酸钠,根据《给水规范》9.8.28规定,氯酸钠储药量不大于最大用药量10天的量,氯酸钠储药化料间内设有洗眼器。
图1 综合处理间平面布置图
(4)建筑设计。按照《建筑设计防火规范》(GB50016-2014)3.1.1,本单体火灾危险性为甲类,耐火等级不低于二级,共划分为一个防火分区,面积符合防火规范要求。综合处理间周围为机修间和污泥脱水间,均为戊类厂房,与综合处理间最小间距为12m。氯酸钠储药化料间、二氧化氯制备间采用窗泄压,并选用爆炸时不产生尖锐碎片的安全玻璃,泄压面积满足规范要求。
(5)消防设计。本建筑面积小于300平,按规范可不设室内消火栓,可选用磷酸铵盐干粉灭火器,不宜选配水基型灭火器[2]。二氧化氯制备间、氯酸钠储间火灾危险等级为严重危险等级,火灾类别为A类,最小灭火级别为3A ,选配灭火器规格MF/ABC5。本建筑其余部分按照严重危险等级设计。
(6)通风设计。根据《给水规范》9.8.18加氯(氨)间及其仓库应设有每小时换气8~12次的通风系统。因二氧化氯密度大于空气密度,加氯间的通风系统应设置高位新鲜空气进口和低位室内空气排至室外高处的排放口。加氯间应设有根据氯气泄漏量开启通风系统的自动控制系统,并应采用防爆风机。
(1)二氧化氯具有强氧化性,在城市污水处理中杀菌效果好,价格低,无二次污染,是理想的消毒剂。
(2)污水厂,二氧化氯及其原材料具有较强的爆炸性,因此在污水厂加氯间平面布置、建筑、工艺、消防、通风等方面的设计应严格按照规范执行。