
以往,針對水處理氯氣的運輸、儲存,以及氯瓶和相關(guān)設備更換的安全有一些基本措施。這些過(guò)措施包括:用氨氣檢查是否存在泄漏,加強對對氯瓶的管理, 配備洗眼器,有基本的加氯設備更換流程和簡(jiǎn)單的急救措施,還可能配備漏氯報警儀。
如今,安全設備領(lǐng)域取得了重大的技術(shù)進(jìn)步,旨在解決氯氣安全問(wèn)題的系統方法應運而生。其中一些技術(shù)進(jìn)步包括具備反饋回路的余氯分析儀,負壓投加,漏氯報警儀,報警系統, SCADA,自動(dòng)切斷閥,干式漏氯吸收裝置,正壓呼吸器,專(zhuān)用氯氣安全套件,全自動(dòng)化漏氯處置系統,聯(lián)邦、州和地方法規,強制的書(shū)面應急程序,還有更多的別的措施。
最近, 隨著(zhù)各種形態(tài)氯的采用、更嚴格法規、人們對環(huán)境安全的擔憂(yōu),以及各類(lèi)儀器的改進(jìn),對可應用于具體場(chǎng)合的氯氣安全計劃需求日益突出。
氯氣的儲存和使用
水處理用的氯氣一般儲存在150英鎊(45千克)的鋼瓶和1噸(907千克)的鋼瓶中,根據氯氣用量來(lái)選擇。用量非常大的情況下,亦采用槽車(chē)或鐵路罐車(chē)運送。氯瓶均標明皮重率和最近進(jìn)行靜水壓試驗的日期。
立式氯瓶只有氣氯出口。若為了倒出液氯而倒置,會(huì )引發(fā)重大安全隱患,應盡可能避免。立式氯瓶的出口位于其頂部,出口帶角閥。角閥下有溶栓,當溫度達到70-74℃時(shí)熔化。
但是臥式噸級氯瓶必須臥式存放,有兩個(gè)出口,氯瓶?jì)炔坑熊浌芘c出口相連。容器被正確放置時(shí),可分別通過(guò)上下兩個(gè)出口放出氣氯和液氯。液氯的放出速度大于氣氯的放出速度,但是液氯需通過(guò)蒸發(fā)器將液氯轉化為氣氯后才能使用。臥式噸瓶有六個(gè)溶栓,每端各三個(gè),當溫度達到70-74℃時(shí)熔化。
早些時(shí)候,水處理的氯氣投加大多是正壓投加;如今,負壓投加為主,比如水環(huán)純水務(wù)公司(Severn Trent Services)的Capital Controls?真空氣體投加系統 <http://www.severntrentservices.com/Drinking_Water_Treatment_Gas_Feed_Systems_and_Accessories/Capital_Controls__Gas_Feeders_prod_184.aspx>。在這樣的系統中,被消毒的水用來(lái)產(chǎn)生真空, 把氯瓶里的氯氣抽出。氯氣依次經(jīng)過(guò)真空調節器、流量計、調節閥、水射器,最后形成氯水混合液。這種氯氣投加系統的安全性遠遠高于正壓投加系統,因為投加管路處于負壓狀態(tài),即使泄露,也是大氣泄漏進(jìn)管路,而不是氯氣從管路中泄漏到大氣中。
一般情況下,氯氣泄露容易發(fā)生在一些固定的區域,因而需要仔細檢查和維護。臥式氯瓶的邊緣、兩端、溶栓和角閥附近是最常見(jiàn)的泄露點(diǎn)。立式氯瓶亦同。
自動(dòng)切斷閥
為降低氯氣大量泄漏的風(fēng)險,安裝自動(dòng)切斷閥系統是方法之一。該系統由直接安裝在臥式氯瓶或立式氯瓶上,電池供電并自動(dòng)充電,其顯示器能夠顯示各類(lèi)輸入和輸出信號。
自動(dòng)切斷閥系統可用于臥式氯瓶和立式氯瓶上,接到信號后,可在幾秒之內關(guān)閉氯瓶閥門(mén)。該系統一般通過(guò)應急按鈕手動(dòng)啟動(dòng),或用來(lái)自漏氯報警儀、火警警報及其它警報的信號啟動(dòng)。
自動(dòng)切斷閥價(jià)格相對低廉,但對于采用多個(gè)氯瓶的加氯系統,通常需要配備對應數量的自動(dòng)切斷閥。需要注意的是,溶栓融化時(shí),該系統不能防止氯氣泄漏。
氯氣圍護系統
各類(lèi)圍護系統均可降低氯瓶發(fā)生氯氣災難性泄漏的風(fēng)險。最常見(jiàn)的氯氣圍護系統就是一個(gè)把氯瓶罩在里面的大鋼桶,帶鉸鏈門(mén),關(guān)閉鉸鏈門(mén)時(shí),氯瓶就被密閉在鋼桶內。其外部擁有一系列連接,氯氣可以從這些連接接出。
這種氯氣圍護系統能夠有效地控制氯瓶本身的泄漏,亦可在一定程度上預防爆炸和防火。然而,該系統無(wú)法避免管路的泄漏。
氯氣圍護系統缺點(diǎn)是每個(gè)氯瓶均需配置一個(gè)系統,從而導致系統的安裝費用居高不下。然而一旦安裝,該系統每年的維修和維護工作量很少。
漏氯吸收裝置
發(fā)生漏氯后,漏氯吸收裝置可以把氯庫的空氣抽到裝置內,中和掉其中的氯氣。氯庫的設計至關(guān)重要,應考慮以下因素:1)氯氣比空氣重;2)氯庫能防止氣氯或液氯外逸;3)抽取管應比地面高出30-45厘米;4)地面應向角落處密閉坑傾斜;5)門(mén)道應逐步向下,連接至設置格柵蓋的氯庫;6)應檢查液體流動(dòng)路線(xiàn),最好向氯庫灌水以對其進(jìn)行檢查。
除合理設計氯庫外,漏氯吸收裝置的選型也非常重要。盡管各地建筑和消防規范不同,選出的型號要能做到:在最壞的情況下,從氯氣室抽出氯氣泄漏量大約兩倍的空氣,從而在室內形成負壓。一般而言,最壞的情況是氯瓶的溶栓被拔出,氯氣從所形成的孔口中逸出。就立式氯瓶而言,這就相當于漏氯吸收裝置的最低風(fēng)機風(fēng)量為250標準立方英尺/分;就臥式噸瓶言,這就相當于漏氯吸收裝置的最低風(fēng)機風(fēng)量為1,380標準立方英尺/分;因此,立式氯瓶的漏氯吸收裝置的最低風(fēng)機風(fēng)量為250標準立方英尺/分,臥式噸瓶的漏氯吸收裝置的最低風(fēng)機風(fēng)量為1,380標準立方英尺/分。
漏氯吸收裝置已取得重大技術(shù)進(jìn)步,其維護和操作更加方便。舊式漏氯吸收裝置采用濕法工藝,含氯空氣向上通過(guò)填滿(mǎn)塑料填料的中和塔。塔頂部噴灑堿液,與含氯空氣充分反應,尾氣排放至大氣內。由于須定期更換堿液,濕式漏氯吸收裝置維護量大,費用也很高昂。
干式漏氯吸收裝置的優(yōu)點(diǎn)
最近推出的創(chuàng )新型“干式漏氯吸收裝置”也是把氯庫內含氯空氣抽至塔內,但是采用干式的活性鋁劑作為介質(zhì)而不是堿液。干式漏氯吸收裝置由風(fēng)機和管道系統構成,管道系統把含氯空氣抽至裝滿(mǎn)吸收介質(zhì)的中和塔內。水環(huán)純水務(wù)公司提供的EST?干式漏氯吸收裝置 <http://www.severntrentservices.com/Food___Beverage/Scrubbers___Emergency_and_Process_prodc_571.aspx>就是一種有效的干式漏氯吸收裝置。
干式漏氯吸收裝置有立式和臥式兩種。維護量很小,只要不發(fā)生漏氯, 介質(zhì)基本上不需更換。漏氯后,通過(guò)取樣孔對該介質(zhì)進(jìn)行取樣并進(jìn)行更換,廢棄介質(zhì)可直接填埋。
安全設備(比如自動(dòng)切斷閥、氯氣圍護系統和漏氯吸收裝置)的研發(fā),將使多年來(lái)市政用水和污水處理中最常用的消毒劑——氯氣使用的安全性大大提高。