[其他]水和污水的氣態氯快速消毒法

無效

• 申請號: 86106419
• 申請日: 1986-11-07
• 公開（公告）號: CN86106419A
• 公開（公告）日: 1988-05-18
• 發明（設計）人: 朱慶爽;沈耀良
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: C02F1/50
• 分類號: C02F1/50;C02F1/76
• 代理公司: 清華大學專利事務所
• 代理人: 金實,黃學信

本發明是一種直接投加氯氣殺滅水中細菌和病毒的消毒方法。

傳統的使用氯氣的氯消毒法流程如圖1所示。氯氣（1）和自來水（2）通過加氯機（3）混合，發生如下化學反應：Cl₂+H₂O＝HOCl+H⁺+Cl^-，生成高濃度的氯溶液（4）;氯溶液與待消毒的原水（5）在混合反應裝置（6）中初步混合;然后在接觸裝置（7）中停留較長一段時間以使消毒劑進一步擴散，與細菌或病毒相接觸并殺滅之;經過消毒的水（8）可供使用或排放。可以看出，傳統的氯消毒法有若干缺點。第一，氯氣與水混合后只有一半的氯原子生成HOCl，另一半生成無氧化殺菌作用的HCl，氯的利用率低。第二，HOCl能與水中多種物質起氧化還原反應，不但消耗了有效氯，而且生成的含氯有機物中有些已被證明有致突變、致畸或致癌作用。第三，需要很長的接觸時間。飲用水不得少于30分鐘（給排水設計手冊第四分冊，第573頁，中國建筑工業出版社，1974年版），醫院污水不得少于1～1.5小時（國家標準GBJ48-83，醫院污水排放標準，1983年）。除了有清水池可兼做接觸池的處理廠外，這樣長的接觸時間使消毒設施占地多，造價高。第四，加氯機正常工作要求自來水壓力不少于2.5kg/cm²，而在許多場合，市政管網的壓力不夠，需專門設置加壓設備保證之;另外，氯溶液腐蝕性很強，設備和管道的維護修理工作量大，易發生跑氯事故。

近年來有人直接使用氯氣消毒醫院污水。與傳統的氯消毒法不同，加入待消毒原水的消毒劑不是氯溶液而是氯氣，稱之為氣態氯消毒法，所用流程如圖2所示。污水（5）流入調節池（9）中;達一定水位后形成虹吸，經過虹吸管（10）流至接觸池（7）;與此同時，控制裝置（11）開啟，氯氣進入虹吸管與污水混合;加氯后的污水在接觸池中停留一段時間后排放。據報道，這種氣態氯消毒法在100秒左右的消毒時間內即可殺滅大腸菌群數99.99%，并較傳統的氯消毒法節省50%投氯量和25%的投資（王憲利，環境保護，第15頁，環境保護雜志社，1985年8月）。氣態氯消毒法使用氯氣取代氯溶液做為消毒劑引入待消毒的原水中，克服了傳統的氯消毒法的一些缺點，取得了很好的效果。上述流程使用虹吸管做為混合反應裝置，具有簡單易行、造價低廉的優點，但也帶來若干不足之處。第一，只能間歇式脈沖處理，不能連續處理，適用范圍窄;而且調節池和接觸池有相當容積用于水量調節，造成總水力停留時間仍較長，處理設施占地多，設備利用率低。第二，受兩端水位差限制，虹吸管內水流速度及紊動程度不可能很大，水與氯氣混合不可能很充分，因此需要在接觸池停留一段時間后才能達到較好的消毒效果，未能充分發揮氣態氯消毒法的特長，消毒時間仍然偏長。第三，氯氣投加控制裝置不易做到與水流完全同步，且頻繁啟閉易發生故障。

本發明的目的在于提供一種能充分發揮氣態氯消毒法優點，連續處理，符合多種給水及污水處理廠消毒要求的快速消毒方法。

本發明將氯氣直接投加到待消毒原水中，利用固定混合器強大的混合傳質能力，使氯氣與待消毒原水迅速均勻地混合，和水中細菌或病毒相接觸并殺滅之。水流通過固定混合器的數秒鐘內消毒過程即可完成。

本發明完整的流程圖如圖3所示。氯氣（1）與空氣（12）分別經單向閥（13）后一起進入水射器（14），與待消毒原水（5）初步混合;在固定混合器（15）中混合元件（16）的作用下，流體被切割并劇烈紊動，氣液兩相本身以及兩相之間都快速進行著混合和擴散，很快完成使消毒劑均勻分布、與細菌或病毒充分接觸并殺滅之的消毒過程;在氣水分離器（17）中空氣從水流中分離出來;經過氯氣吸收器（18）脫去可能被空氣帶出的微量氯氣后排入大氣;氣水分離器的出水可供使用或排放。