消毒 给水处理课件.pptVIP

第五章 消毒 消除致病微生物：病菌、病毒、原生动物胞囊等。 水的消毒方法有： 氯及氯化物消毒，臭氧消毒，紫外线消毒及某些重金属离子消毒等。 5-1 氯消毒 一、氯消毒原理 1.原水中不含氨氮成分： 氯容易溶解于水（20?C和98KPa(1个大气压）时，溶解度7160mg/L),当氯溶解在清水中时，下列两个反应几乎瞬时发生： HOCl和OCl-的比例与水中温度和pH有关。 pH高时，OCl-较多。 ?pH9，OCl-接近100%。 ?pH6，HOCl接近100%。 ?pH=7.54, [HOCl]=[OCl-] ?氯消毒作用机理 氯对消毒有效的三种形态：Cl2、HOCl、OCl-统称为有效氯，在上述方程中平衡存在。 HOCl和OCl-都有氧化能力，但细菌是带负电的，所以一般认为主要是通过HOCl的作用来消毒的。只有它才能扩散到细菌表面，并穿透细胞壁到细菌内部，破坏细菌酶系统。 OCl-虽具有杀菌能力，但是带有负电，难于接近带负电的细菌表面。实践也表明pH越低，消毒作用越强。 ? 有关氯消毒理论仍有待研究。 2.原水中含氨氯成分 实际上，很多地面水源中，由于有机物污染而含有一定的氨氮成分，氯加入水中，产生以下分步反应： 二、加氯量 加氯量＝需氯量＋余氯 需氯量指用于灭活水中微生物、氧化有机物和还原性物质等所消耗的部分。 余氯量是为了抑制水中残存细菌的再度繁殖，管网中尚需维持少量剩余氯。 我国饮用水标准规定，出厂水游离性余氯在接触30分钟后不应低于0.3mg/L，在管网末梢不低于0.05mg/L。 加氯量和余氯量之间的关系： 1.如水中无细菌、有机物和还原性物质时，则需氯量为0，加氯量等于剩余氯量，该线与坐标 轴成45?角。（图中虚线） 2.当原水已受到有机物、细菌物染，氧化这些有机物需消耗一定的CL2量,即需氯量。加CL2量须超过所需氯量，才能保证一定的剩余CL2 ，即图中实线。 3.当水中的有机物主要是氨和氮化合物时，情况比较复杂。 当起始的需氯量OA满足以后，CL2量增加，剩余CL2也增加（AH段），到某一加氯量后，虽然CL2增加，余CL2量反而下降（HB段），直到B点，称为折点，此后，剩余CL2又随着加CL2量的增加而上升，如BC段。 OA段，表示水中杂质把CL2消耗，余氯量为0。消毒效果不可靠。 AH段，加氯后，氯与氨发生反应，有余氯存在，有一定的消毒效果，但余氯为化合性的氯。 HB段，仍然产生化合性余氯。但由于加CL2量增加了，出现氧化。 反应结果使氯氨被氧化成为一些不起消毒作用的化合物，余氯反而逐渐减少了，最后到最低的折点B。 BC段，已没有消耗CL2的杂质了，此时出现自由性余氯，消毒效果最好。 加氯量超过折点需要量：折点氯化 ?当原水游离氨0.3mg/L时→→加氯量控制在折点后 ?当原水游离氨0.5mg/L时→→加氯量控制在峰点前 三、加氯点 ③易溶于水，不于水发生化学反应；溶解度是氯气的5倍。 ④易发生爆炸，温度提高、暴露在光线下或与某些有机物接触摩擦，都可能引起爆炸。 空气中浓度〉10％或水中浓度〉30％的二氧化氯都将爆炸。 ⑤不易储存，应现场制取和使用。 ClO2的缺点： ? ClO2本身和副产物ClO2-，对人体血红细胞有损害。有报道认为还对人的神经系统及生殖系统有损害。 美国： 水中剩余ClO2和ClO2-等总量≤1.0mg/L 我国：未规定 消毒1.0-2.0mg/L 四、漂白粉消毒 臭氧消毒的优点： 不会产生三卤甲烷等副产物，杀菌和氧化能力均比氯强。 臭氧消毒的主要缺点： 1.基本建设的投资大、电耗量大、推广受限制。 2.O3不能在配水管网中保持杀菌能力，因O3在水中不稳定，容易消失。 3.不能储存，需边生产边使用。 4.当水量和水质发生变化时，调节投加量比较困难。 5、臭氧对有机物的氧化，难于达到形成CO2和H2O的完全无机化阶段，只能进行部分氧化，形成中间产物。 复习题 P368——1-7 * * 在不同温度下，次氯酸离解平衡常数见表 3.7 3.3 3.0 2.6 2.3 2.0 Ki×10-8（mol/L） 25 20 15 10 5 0 温度（℃） 温度升高时，OCl-较多。 ? Cl2+H2O ? HOCl+ HCl NH3 + HOCl ? NH2Cl + H2O ? NH2Cl + H