给水水质复习--李金城.ppt
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1、消毒消毒第二节第二节 氯消毒氯消毒一、一、氯的性质氯的性质 1.1.氯是一种黄绿色有刺激性气味的气体。氯是一种黄绿色有刺激性气味的气体。2.2.氯气的毒性很大,对鼻腔和咽喉粘膜有强烈刺氯气的毒性很大,对鼻腔和咽喉粘膜有强烈刺激作用。激作用。3.3.氯的密度是空气的氯的密度是空气的2.492.49倍,当氯中含水倍,当氯中含水量量0.040.04时对钢铁有强烈腐蚀作用,而含水量时对钢铁有强烈腐蚀作用,而含水量0.040.04时则腐蚀性不大。时则腐蚀性不大。4.4.氯气常经压缩后以液态氯气常经压缩后以液态的形式贮存于钢瓶中。液氯在汽化时要吸收热量,的形式贮存于钢瓶中。液氯在汽化时要吸收热量,因此氯瓶
2、在使用中要进行喷水以提供热量。消毒的因此氯瓶在使用中要进行喷水以提供热量。消毒的目的防止通过饮用水传播疾病保障饮水者的身体健目的防止通过饮用水传播疾病保障饮水者的身体健康,饮用水中不应含有致病微生物。康,饮用水中不应含有致病微生物。二、二、氯消毒的原理氯消毒的原理氯气易溶于水,当氯溶解在清水中时,会发氯气易溶于水,当氯溶解在清水中时,会发生以下反应:生以下反应:上式中上式中ClCl2 2的水解反应速度很快,达到平衡时的水解反应速度很快,达到平衡时 ClCl2 2的含量很低。的含量很低。氯消毒主要是通过氯消毒主要是通过HOClHOCl起作用,起作用,HOClHOCl为中性为中性小分子,更易于扩散
3、到带负电的细菌表面,并通小分子,更易于扩散到带负电的细菌表面,并通过细菌的细胞壁进入到细菌内部,对细菌的酶系过细菌的细胞壁进入到细菌内部,对细菌的酶系统进行钝化,从而使细菌的新陈代谢受阻而死亡。统进行钝化,从而使细菌的新陈代谢受阻而死亡。而而OClOCl虽也有一定的杀菌作用,但由于带负虽也有一定的杀菌作用,但由于带负电,故难于接近带负电的细菌表面,杀菌效果要电,故难于接近带负电的细菌表面,杀菌效果要差得多。实践应用也表明,当差得多。实践应用也表明,当pHpH低时,低时,HOClHOCl占的占的比例高,消毒作用强。而比例高,消毒作用强。而pHpH高时,由于高时,由于HOClHOCl转化转化成成O
4、ClOCl而使消毒作用下降。而使消毒作用下降。PHPH对氯消毒的影响。对氯消毒的影响。三、氯胺消毒三、氯胺消毒-掌握原理掌握原理当水中含有氨氮时,投加氯气会发生如下反应:当水中含有氨氮时,投加氯气会发生如下反应:以上反应与水的以上反应与水的pHpH值及加氯量有关,一般在值及加氯量有关,一般在pHpH7.07.0以以上,氯与氨氮之比为小于上,氯与氨氮之比为小于2:12:1(摩尔比)时,主要以(摩尔比)时,主要以NHNH2 2ClCl为主。氯胺的消毒原理仍然是依靠水中的为主。氯胺的消毒原理仍然是依靠水中的HOClHOCl起杀菌作用。起杀菌作用。但氯胺的消毒速度较为缓慢,在同样的杀菌效率下,氯胺但氯
5、胺的消毒速度较为缓慢,在同样的杀菌效率下,氯胺需要较长的接触时间。需要较长的接触时间。四、有关氯消毒的几个概念四、有关氯消毒的几个概念 有效氯:所谓有效氯是指含氯化合物中,具有消毒作用的氯的含量,一般有效氯:所谓有效氯是指含氯化合物中,具有消毒作用的氯的含量,一般指具有正价存在氯的含量。指具有正价存在氯的含量。有效氯的计算:有效氯的计算:习惯上将习惯上将ClCl2 2的有效氯定义为的有效氯定义为100100。以。以NaOClNaOCl为例:为例:NaOCl NaOCl中含有中含有1 1个个ClCl。即相当于。即相当于1 1个个ClCl2 2,则,则NaOClNaOCl的有效氯含量为:的有效氯含
6、量为:试计算试计算NHNH2 2ClCl,Ca(OCl)Ca(OCl)2 2的有效氯。的有效氯。需氯量、余氯需氯量、余氯 需氯量需氯量 余氯余氯 余氯可分为游离性余氯和化合性余氯。余氯可分为游离性余氯和化合性余氯。游离性余氯游离性余氯 化合性余氯化合性余氯 总余氯总余氯折点折点加氯加氯重要重要 当水中除含有细菌和有机物外,还含有游离的当水中除含有细菌和有机物外,还含有游离的氨与氮化合物时,情况就比较复杂。如下图:氨与氮化合物时,情况就比较复杂。如下图:加氯量mg/L余氯mg/L折点OAOA段:段:加氯量小于需氯量,水中余氯为零。这时虽有杀菌作用,但效果不稳加氯量小于需氯量,水中余氯为零。这时虽
7、有杀菌作用,但效果不稳定。定。AHAH段:段:加氯量已大于需氯量,并且余氯随加氯量的增大而增加。这时的余氯加氯量已大于需氯量,并且余氯随加氯量的增大而增加。这时的余氯是化合性余氯。是化合性余氯。H H点:点:H H点称为峰点,这时水中的化合性余氯达到最大。点称为峰点,这时水中的化合性余氯达到最大。对对HBHB段:段:余氯反而下降。这是由于产生了下列反应:余氯反而下降。这是由于产生了下列反应:2NH 2NH2 2ClClHOClNHOClN2 23HCl3HClH H2 2O OB B点:点:B B点称为折点。代表水中的氯胺已完全被分解,水中不再有消耗氯的物点称为折点。代表水中的氯胺已完全被分解
8、,水中不再有消耗氯的物质了。质了。对对BCBC段:段:这时水中的余氯主要是游离性余氯。这时水中的余氯主要是游离性余氯。这条曲线对在实际中加氯量的确定具有重要意义,折点之前加氯,水中余氯这条曲线对在实际中加氯量的确定具有重要意义,折点之前加氯,水中余氯主要为化合性余氯,杀菌效率低,但加氯量少。折点之后加氯(即主要为化合性余氯,杀菌效率低,但加氯量少。折点之后加氯(即折点加氯),水中出现游离性余氯,杀菌效果好,并能去除水中的折点加氯),水中出现游离性余氯,杀菌效果好,并能去除水中的色、嗅、味,但投氯量大。色、嗅、味,但投氯量大。一般水厂实践表明:水中游离氨在一般水厂实践表明:水中游离氨在0.3mg
9、/L0.3mg/L以下时,采用折点加氯;原水以下时,采用折点加氯;原水游离氨在游离氨在0.5mg/L0.5mg/L以上时,采用峰点前加氯;当原水游离氨在以上时,采用峰点前加氯;当原水游离氨在0.30.5mg/L0.30.5mg/L时,采用峰点和折点之间加氯。时,采用峰点和折点之间加氯。第三节第三节 其它消毒法其它消毒法一、氯消毒存在的问题一、氯消毒存在的问题 氯能同水中存在的有机物反应而生成消毒副产物,氯能同水中存在的有机物反应而生成消毒副产物,如下。如下。氯会同氨及氮化合物反应生成氯胺,降低了消毒氯会同氨及氮化合物反应生成氯胺,降低了消毒效率。效率。氯会与水中的酚形成具有臭味的氯酚,使水质下
10、氯会与水中的酚形成具有臭味的氯酚,使水质下降。降。氯对水中的病毒消毒效果较差。氯对水中的病毒消毒效果较差。氯消毒受氯消毒受pHpH值影响大。值影响大。氯消毒占地面积较大,操作上存在安全隐患。氯消毒占地面积较大,操作上存在安全隐患。二、二氧化氯消毒二、二氧化氯消毒1.1.二氧化氯的性质二氧化氯的性质 二氧化氯(二氧化氯(ClOClO2 2)是一种黄绿色有刺激性气味的气体,易溶于水,在)是一种黄绿色有刺激性气味的气体,易溶于水,在水中的溶解度为氯气的水中的溶解度为氯气的5 5倍,与氯不同的是,倍,与氯不同的是,ClOClO2 2在水中不发生水解反应。在水中不发生水解反应。二氧化氯是一种强氧化剂,其
11、氧化性仅次于臭氧,有效氯为氯的二氧化氯是一种强氧化剂,其氧化性仅次于臭氧,有效氯为氯的2.62.6倍,倍,ClOClO2 2性质不稳定,在空气中浓度超过性质不稳定,在空气中浓度超过1010时会自发产生爆炸,而在水时会自发产生爆炸,而在水中则相对稳定。因此,中则相对稳定。因此,ClOClO2 2在使用时,常现场制备。在使用时,常现场制备。2.2.二氧化氯消毒的特点二氧化氯消毒的特点 二氧化氯不与水中有机物生成三卤甲烷,二氧化氯不与水中有机物生成三卤甲烷,THMTHMS S。二氧化氯不与氨和氮化合物反应,因此在含氨原水的处理中,用量少、二氧化氯不与氨和氮化合物反应,因此在含氨原水的处理中,用量少、
12、效果好。效果好。二氧化氯杀菌受二氧化氯杀菌受pHpH影响小。影响小。二氧化氯与酚发生氧化反应,而不是氯化反应,故不产生氯酚臭。二氧化氯与酚发生氧化反应,而不是氯化反应,故不产生氯酚臭。二氧化氯能去除水中的铁、锰及臭味,改善水质。二氧化氯能去除水中的铁、锰及臭味,改善水质。二氧化氯对水中的病毒灭杀效果好。二氧化氯对水中的病毒灭杀效果好。1.臭氧性质(了解)在自然条件下,它是淡蓝色的气体;它有一种类似雷电后的腥臭味;标准压力和常温下,在水中的溶解度是氧气的13倍;臭氧比空气重,是空气的1.658倍;臭氧有很强的氧化力,是已知最强的氧化剂之一;正常情况下,臭氧极不稳定,容易分解成氧气;臭氧是逆磁性的
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