消毒 给水处理教材.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-] 在不同温度下，次氯酸离解平衡常数见表 温度（℃） 0 5 10 15 20 25 Ki×10-8（mol/L） 2.0 2.3 2.6 3.0 3.3 3.7 温度升高时，OCl-较多。 ?消毒原理 氯氨的消毒也是依靠HOCl。只有HOCl消耗得差不多时，反应才会向左移动。 ?因此，有氯胺存在时，消毒作用比较缓慢。 ? 如：氯消毒5分钟，杀灭细菌99％以上，而用氯胺消毒，相同条件下仅杀灭50％。 ?三种氯胺中，二氯胺消毒效果最好，但有嗅味。三氯胺消毒作用极差，且有恶嗅味。 ?氯的存在形式: 自由性或游离性氯（free available chlorine） ?化合性氯或结合性氯（combined available chlorine） 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。 2NH2Cl + HOCl ? N2+3HCl + H2O 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 滤后加氯 滤前加氯――混凝剂投加时加氯，提高混凝效果。 管网中途加氯 * 四、氯化消毒副产物 消毒副产物主要来源于氯对水中有机物的氯化作用。 ?有机物与氯生成有机氯化物，如三卤甲烷。 现已知消毒副产物?有500种以上，其中大多数浓度值是?g/L级。 我国新标准规定了三卤甲烷(THMs)浓度，包括：氯仿、溴仿、二溴一氯甲烷和一溴二氯甲烷四种物质。 ?1993年美国制订的消毒剂－消毒副产物方案中建议： THMs 80 ?g/L； November 2002 Gao J.F. CEEE;BJPU * ?一、二氧化氯消毒 二、氯氨消毒 三、臭氧消毒 ?四、次氯酸钠消毒 ?五、紫外线消毒 ? §5-2 其它消毒方法 * 一、二氧化氯消毒 ?二氧化氯(Chlorine Dioxide)是世界卫生组织确认的AI级高效、广谱、安全的杀菌剂，也是国际社会公认的氯系列消毒剂最理想的换代产品。 1.二氧化氯的理化性质 ①气体颜色随浓度增大，从绿黄色至橙色，具有与氯气相似的窒息性臭味，比氯气更刺激、更毒。 ②气体密度为3.09g/L (11℃，101.325kPa)，熔点为-59℃，沸点为10.9℃(101.325kPa)。 ③易溶于水，不