氯氣安全新論：現代化學安全技術啟蒙

以往，針對水處理氯氣的運輸、儲存，以及氯瓶和相關設備更換的安全有一些基本措施。這些過措施包括：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單的急救措施，還可能配備漏氯報警儀。

如今，安全設備領域取得了重大的技術進步，旨在解決氯氣安全問題的系統方法應運而生。其中一些技術進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，自動切斷閥，干式漏氯吸收裝置，正壓呼吸器，專用氯氣安全套件，全自動化漏氯處置系統，聯邦、州和地方法規，強制的書面應急程序，還有更多的別的措施。

最近， 隨著各種形態氯的采用、更嚴格法規、人們對環境安全的擔憂，以及各類儀器的改進，對可應用于具體場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，根據氯氣用量來選擇。用量非常大的情況下，亦采用槽車或鐵路罐車運送。氯瓶均標明皮重率和最近進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，會引發重大安全隱患，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℃時熔化。

但是臥式噸級氯瓶必須臥式存放，有兩個出口，氯瓶內部有軟管與出口相連。容器被正確放置時，可分別通過上下兩個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，但是液氯需通過蒸發器將液氯轉化為氣氯后才能使用。臥式噸瓶有六個溶栓，每端各三個，當溫度達到70-74℃時熔化。

早些時候，水處理的氯氣投加大多是正壓投加；如今，負壓投加為主，比如水環純水務公司（Severn Trent Services）的Capital Controls®真空氣體投加系統。在這樣的系統中，被消毒的水用來產生真空， 把氯瓶里的氯氣抽出。氯氣依次經過真空調節器、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，即使泄露，也是大氣泄漏進管路，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的泄露點。立式氯瓶亦同。

自動切斷閥
為降低氯氣大量泄漏的風險，安裝自動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，電池供電并自動充電，其顯示器能夠顯示各類輸入和輸出信號。

自動切斷閥系統可用于臥式氯瓶和立式氯瓶上，接到信號后，可在幾秒之內關閉氯瓶閥門。該系統一般通過應急按鈕手動啟動，或用來自漏氯報警儀、火警警報及其它警報的信號啟動。

自動切斷閥價格相對低廉，但對于采用多個氯瓶的加氯系統，通常需要配備對應數量的自動切斷閥。需要注意的是，溶栓融化時，該系統不能防止氯氣泄漏。

氯氣圍護系統
各類圍護系統均可降低氯瓶發生氯氣災難性泄漏的風險。最常見的氯氣圍護系統就是一個把氯瓶罩在里面的大鋼桶，帶鉸鏈門，關閉鉸鏈門時，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，該系統無法避免管路的泄漏。

氯氣圍護系統缺點是每個氯瓶均需配置一個系統，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）應檢查液體流動路線，最好向氯庫灌水以對其進行檢查。

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機風量為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機風量為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機風量為250標準立方英尺/分，臥式噸瓶的漏氯吸收裝置的最低風機風量為1,380標準立方英尺/分。

漏氯吸收裝置已取得重大技術進步，其維護和操作更加方便。舊式漏氯吸收裝置采用濕法工藝，含氯空氣向上通過填滿塑料填料的中和塔。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點
最近推出的創新型“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而不是堿液。干式漏氯吸收裝置由風機和管道系統構成，管道系統把含氯空氣抽至裝滿吸收介質的中和塔內。水環純水務公司提供的EST™干式漏氯吸收裝置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，只要不發生漏氯， 介質基本上不需更換。漏氯后，通過取樣孔對該介質進行取樣并進行更換，廢棄介質可直接填埋。

安全設備（比如自動切斷閥、氯氣圍護系統和漏氯吸收裝置）的研發，將使多年來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。