水质工程学第7章消毒合编.ppt

* * 消毒 7.1 目的 7.2 氯消毒 7.3 其它消毒法 目的 给水处理中的目的是杀灭致病菌，废水处理中消毒的目的是防止致病菌传播。 常用消毒方法有：物理法（加热、紫外线、超声波） 化学法（投加化学药剂：氯、臭氧等） 氯消毒 最常用的消毒方法 　优点：成本低、操作管理方便，有保护性含氯。 缺点：可能产生CHCl3致癌物。 一、基本原理 二、需氯量与加氯量 三、加氯消毒法 四、加氯点 五、接触池 基本原理 氯气易溶于水，根据水质条件可分为两种情况讨论 1、水中无氨时 　　　Cl2 + H2O HOCl + H+ + Cl- 　　　HOCl　 　OCl- + H+ 　　HOCl，OCl-都具氧化能力，称为自由性（游离）有效氯。消毒的主要有效成分是HOCl。 基本原理 HOCl与OCl-的比例由水中pH值确定，因此pH值影响消毒效果。pH低，HOCl的含量增高，消毒效果较好。不同pH值与水温时的HOCl与OCl-的比例见图-1。 基本原理 2、水中含有氨 Cl2水解产生的HOCl与NH3化合生成胺，其成分视水的pH值及Cl2和氨含量的比值等而定。 NH3 + HOCl NH2Cl + H2O NH3 + 2HOCl NHCl2 + 2H2O NH3 + 3HOCl NCl3 + 3H2O 各种产物的特性见表2。 臭味严重 作用极差，不溶于水 4.4 三氯胺 NCl3 有臭味 作用较强 5~8.5 二氯胺 NHCl2 轻微 有作用，安全性有效氯 5~8.5 一氯胺 NH2Cl 气味 消毒作用 存在时的pH值 名称 基本原理 3、杀菌能力比较 ① 基本概念 游离性（自由性）氯：指水中HOCl与OCl-所含的氯总量。 化合性氯：指氯胺中所含氯的总量。 余氯：氯加入水中后，一部分被能与氯化合的杂质消耗掉，剩余部分称为余氯。与自由性氯和化合性氯对应的分别称为自由性余氯和化合性余氯。 基本原理 ② 杀菌能力（见表-3） 为了保证自来水出厂后还具有持续的杀菌能力，饮用水标准中规定： 接触30min后游离性余氯≥0.3mg/L 管网末梢游离性余氯≥0.05~0.1mg/L 99% 20hr 60% 5min 化合性氯 99% 5min 自由性氯 杀菌效率 接触时间 需氯量与加氯量 需氯量：用于杀死细菌及氧化有机物、无机还原性物质消耗的氯量。 加氯量：等于需氯量与余氯量的总和。一般应通过需氯量试验确定，试验结果可表示如图。 需氯量与加氯量 图中有2线、3点、4区，分别介绍如下。 1、2线 a线：加氯量等于余氯量，表示水中无杂质时的情况。 b线：余氯量曲线，表示氯与水中杂质化合的情况。 a线与b线之间的纵坐标x即为需氯量，y为余氯量，x+y为加氯量。 需氯量与加氯量 2、3点4区 b线上的三点：A、B、C将b线分为四个区： 1区：氯与水中还原性物质作用，余氯量为0；虽也杀死一些细菌，但消毒效果不可靠（0 A） 2区：氯与氨开始化合，有化合性余氯，具有一定的消毒效果（A B） 需氯量与加氯量 3区：仍然为化合性余氯，随加氯量增加发生如下反应 NH2Cl + NHCl2 + HOCl　　N2O + 4HCl 2NH2Cl + HOCl N2 + 3HCl + H2O 使余氯减少，最后到最低点B（折点）（B C） 4区：折点B后进入4区，此时余氯量上升。从C点后投加的氯完全以自由性余氯存在，这部分余氯线与a线平行，消毒效果最好。 加氯消毒法 1、自由余氯法 适用范围：（1）水中无NH3时 （2）水中有NH3时，过量加氯使达到第4区 优缺点：消毒过程快，可除臭味 　　　　　有氯味，可能产生氯酚，易散失。 * *