用硫酸铵或氯化铵替代液氨的应用试验奚晴蓉

用硫酸铵或氯化铵替代液氨的应用试验奚晴蓉

奚晴蓉

上海城投水务（集团）有限公司制水分公司吴淞水厂

摘要：在自来水生产中使用的液氨钢瓶，有诸多的不安全因素，在当前保安全、促发展的形势下，寻找替代物，废除氨瓶，势在必行。通过本实验的实验数据可见，硫酸铵与氯化铵都可取代液氨进行氯胺消毒，在生产技术上不存在任何问题。投加液氨、氯化铵及硫酸铵，从安全性看，后两者的安全性大大超过前者。如果在水厂推广使用硫酸铵或氯化铵，可替代液氨进行氯胺消毒，降低水厂的安全风险。

关键词：液氨；硫酸铵；氯化铵；安全性

一、现场调查

（一）现有的市属水厂由于出厂输送管网较长，故滤后一般都采用氯胺消毒以保证管网末梢的余氯值。但在自来水生产中使用的液氨钢瓶，有诸多的不安全因素，在当前保安全、促发展的形势下，寻找替代物，废除氨瓶，势在必行。

现从吴淞水厂2007年1月至2009年5月，每月加氨量统计可知，基本加注量在0.35公斤/千吨左右。可见，滤后投加氨的量很少。当1月、2月和3月上旬长江原水氨氮升高，加氨量相对更少。

三、询价

（一）询价公司（食品级硫酸铵）

1.徐州摩尔医药试剂厂

送到上海单价4000元/吨（包含运费）

2.太仓新星轻工助剂厂（涉水产品证书办理中）

产品：液体硫酸铵折固价格：3000元/吨（含运费）

3.价格对比

氨：0.35kg/kt×4.9元/kg＝1.715元/kt水

硫酸铵：1.35kg/kt×3.2元/kg＝4.32元/kt水

氯化铵：1.11kg/kt×4.0元/kg＝4.44元/kt水

（二）氯化铵

1.湖南株洲江海环保实业有限公司

四、实验数据及处理

（一）实验试剂：

1.液氨浓度：0.1%

2.硫酸铵浓度：0.1%

3.氯化铵浓度：0.1%

4.氯化铵浓度：0.1%（浦东水厂提供）

5.次氯酸钠有效氯浓度：1%

（二）实验条件：

1.所有实验均采用滤后水

2.滤后水余氯：0.34mg/l

3.滤后水氨氮：0.1897mg/l

（三）实验结果

1.先加氨后加氯：

取1000ml滤后水，先加不同种类的铵，然后再加氯混合，放置1小时，测定水中的氨氮和余氯。

2.先加氯后加铵：

取1000ml滤后水，先加氯，然后再加不同种类的氨混合，放置1小时，测定水中的氨氮和余氯。

3.氯和铵同加：

取1000ml滤后水，同时加氯和氨混合，放置1小时，测定水中的氨氮和余氯。

4.加注液氨折线：

同类铵盐在不同加注方式下产生的氨氮值（加注液氨所产生的氨氮值）

5.加注硫酸铵折线：

同类铵盐在不同加注方式下产生的氨氮值（加注硫酸铵所产生的氨氮值）

6.加注氯化铵折线

同类铵盐在不同加注方式下产生的氨氮值（加注氯化铵所产生的氨氮值）

7.加注浦东水厂氯化铵折线

同类铵盐在不同加注方式下产生的氨氮值（加注氯化铵（浦东）所产生的氨氮值）

8.硫酸铵的氯胺比测定实验：（滤后水氨氮0.15mg/l，余氯0.50mg/l）

10.溶解度试验：

（1）取氯化铵和硫酸铵各60克，分别溶于200ml1℃的自来水中，配制成浓度为23%水溶液，迅速搅拌后放置冰箱，冰箱温度1℃.

（2）结果：a.硫酸铵：搅拌后迅速溶解，无结晶沉淀。

b.氯化铵：搅拌后部分溶解，有结晶沉淀，放置72小时在1℃冰箱内，沉淀不溶物还是较多，具体见照片（左为硫酸铵溶液，右为氯化铵溶液）。

12.三种物质加入滤后水的PH值试验：

取滤后水1升，加入氨水0.5公斤∕千吨水，氯化铵1.57公斤∕千吨水，硫酸铵1.94公斤∕千吨水，三种加注量分别换算成氨（NH3）为0.5公斤∕千吨水，测得PH值如下：

滤后水PH值=8.14，

加硫酸铵后水样PH值=8.13，

加氯化铵后水样PH值=8.16，

加氨水后水样PH值=8.27，

五、结论

（一）从实验数据可见，硫酸铵与氯化铵都可取代液氨进行氯胺消毒，在生产技术上不存在任何问题。投加液氨、氯化铵及硫酸铵，从安全性看，后两者的安全性大大超过前者。如果在水厂推广使用硫酸铵或氯化铵，可替代液氨进行氯胺消毒，降低水厂的安全风险。

（二）成本比较：

氨：0.35公斤/千吨×4.9元/公斤＝1.715元/千吨水（含运费）

硫酸铵：1.35公斤/千吨×3.2元/公斤＝4.32元/千吨水

氯化铵：1.11公斤/千吨×4.0元/公斤＝4.44元/千吨水

氯化铵成本＞硫酸铵成本＞液氨成本，由此可见，在铵盐加注的成本上，硫酸铵略低于氯化铵。

（三）从理论上讲硫酸铵的溶解度大于氯化铵：氯化铵饱和溶解度0℃时为294克/升~25℃时为392克/升，硫酸铵饱和溶解度0℃时为676克/升~25℃时为767克/升。目前浦东水厂氯化铵的工作浓度为6%，吴淞水厂配制过5%、10%、15%工作浓度的液体，无挥发性气体。

（四）鉴于硫酸铵的溶解度大于氯化铵。因此，在冬季使用硫酸铵比氯化铵方便实用。相对于大水量的水厂来说，比较适宜选用硫酸铵，可适当降低储液池体积。

（五）因硫酸铵溶解度较大，并且不太受温度的影响，饱和溶解度中含氮量相对较高，便于将来上海附近供应厂家提供液体产品。（太仓新星轻工助剂厂正着手准备进行涉水硫酸铵溶液的制备）

参考文献：

[1]利用加矾设备添加氯化铵进行氯胺消毒，《城镇供水》，2001年第6期

[2]许保玖，当代给水与废水处理原理讲义，北京：清华大学出版社，1983

[3]许保玖，给水处理理论，北京：中国建筑工业出版社，2000

[4]许建华，杨人隽，王嘉宝，水的特种处理，上海：同济大学出版社，1989

[5]王占生，刘文君，微污染水源饮用水处理[M，北京：中国建筑工业出版社，1999

作者简介：

奚晴蓉同志现任上海城投水务（集团）有限公司制水分公司吴淞水厂生产技术科净水工艺设备管理工作。多年来，该同志在工作上兢兢业业，技术上刻苦钻研、在思想上积极上进，并曾荣获过先进个人等荣誉称号。