11.3 第十章 污、废水深度处理和微污染水源预处理中微生物学原理.ppt

呼伦贝尔学院 高明华 Chapter 10 呼伦贝尔学院优秀课 污废水深度处理和微污染水源 预处理中微生物学原理 饮用水的消毒与其微生物学效应 第四节 一、水消毒的重要性 水是生命之源； 预防传染病； 教学、生产、科研。 二、饮水消毒的方法 方法 物理法 化学法 煮沸法 紫外线 超声波 γ射线 碘化 氯化消毒法 高锰酸钾 臭氧 漂白粉 漂精片 液氯 二氯异氰尿酸 常氯消毒法: 一般加氯量为1～3 mg/l，消毒30 min 后余氯0.3～0.5 mg/L。 超氯消毒法: 正常加氯量5～10 倍，余氯1～5mg/L。 （一）加氯消毒法 Heat Source Cooling Water Raw Water Treated Water Steam 个人饮水消毒器材 个人饮水消毒器材 个人饮水消毒器材 消毒剂的要求 效能要高； 应该相当迅速地灭活病原微生物； 应该在使用的浓度范围无毒性； 消毒剂尽可能便宜。 一、饮用水氯化消毒 1774瑞典scheele发现氯元素。 1896年开始用于饮用水消毒，因效果好、价廉在世界范围内普及。 1970年代发现DBPs,引起广泛争议，但无更好的替代品，因此仍然广泛应用。 液氯（ Cl2） 氯气在常温下加压6～8个大气压即成。减压时挥发成气体。价廉，效果好。剧毒。应防止泄漏。 漂白粉CaCl(OCl) 次氯酸钙。一般含有效氯35%，有效氯低于10%时不能用 。使用方便。 漂白粉精Ca(OCl)2 ：有效氯含量可达70%，有粉剂与片剂，性质较稳定。 1、氯消毒剂种类（液态氯、无机氯、有机氯） 二氯异氰尿酸钠(C3O3N3NaCl2) 商品名“优氯净”，含有效氯62%～64.5%。性质极稳定。消毒效果好，但价格较贵，只能用于小量水消毒。 次氯酸钠(NaOCl) 将氯气通入氢氧化钠溶液或电解食盐溶液可产生，含有效氯12%～15%。需消耗能源，适于无液氯供应地区。 二氧化氯(ClO2) 淡黄绿色气体，强氧化剂，效果快而好，不产生DBPs，是一种有前途的水消毒剂。 氯消毒剂种类： 二氯异氰尿酸钠 Cl2+ H2O HOCl + H+ + Cl- 2Ca(OCl)Cl + 2H2O Ca(OH)2+2HOCl+CaCl2 Ca(OCl) 2+2H2O Ca(OH)2+2HOCl 2、氯化消毒原理 HOCl H+ + OCl- pH pH HOCl是小的中性分子，极易穿过细菌的细胞壁进入细菌内部；同时HOCl是一种强氧化剂，氧化损害细胞膜，致细胞膜通透性增加，细胞内蛋白质、DNA、RNA漏出；它还干扰多种酶，如破坏磷酸葡萄糖脱氢酶巯基，导致细菌死亡。破坏病毒核酸致其死亡。 而OCl-—带负电，不能靠近带负电的细菌，很难起消毒作用。 HOCl的杀菌能力比OCl—大80倍。 2、氯化消毒原理 3、影响氯化消毒的因素 影响消毒效果三大因素 1）加氯量与接触时间； 2）温度与pH值； 3）水的浑浊度。 pH值 HOCl(%) OCl-(%) 4 100.0 0.0 5 99.7 0.3 6 96.8 3.2 7 75.2 24.8 8 23.2 76.8 9 2.9 97.1 10 0.3 99.7 11 0.03 99.97 加氯量与接触时间 加氯量与接触时间 消毒时，加氯量必须满足水中杂质消耗的氯量(需氯量)，并在充分的接触时间后，还余留有一定的氯量(余氯量)，才能保证消毒的可靠。 加氯量 = 需氯量+余氯量 = + = - 氯消毒步骤 计算水量 确定加漂白粉(精)量 加氯消毒 测定余氯 脱氯 （超氯消毒时用） 概念：凡含氯化合物的分子团中氯的价数大于负一价者均为有效氯。 有效氯(available chlorine)代表氯制剂在氧化还原反应中的当量值（获取电子的能力）。 原理:漂白粉中的氯在酸性（pH2～4）溶液中氧化碘将碘析出，用硫代硫酸钠标准溶液滴定析出的碘，根据硫代硫酸钠消耗的量可计算出漂白粉中的有效氯。 一、漂白粉有效氯测定(碘量法) 原理： 2KI=2CH3COOH→2CH3COOK+2HI 2HI+Ca(OCL)CL→CaCL2+2H2O+I2 I2+2Na2S2O3 →Na2S4O6+2NaI 漂白粉有效氯测定(碘量法) 80 mL 蒸 馏 水 冰 醋 酸 2mL 0.75 克 碘 化 钾 0.71％漂白粉10mL 0.05mol硫代硫酸钠滴定至淡黄 淀 粉 液 1mL 0.05moL 硫 代 硫 酸 钠 滴 定 继 续 的 定 至 无 色 记录0.05mol硫 代硫酸钠用量mL