(好资料)1.6消毒--水处理教案(清华大学精品课程)

第六章 消毒(disinfection)第1节 概述一、消毒定义：将水体中的病原微生物(pathogenic organisms)灭活，使之减少到可以接受的程度。人体内致病微生物主要包括：病菌(bacteria)、原生动物胞囊（protozoan oocysts and cysts）、病毒（viruses）（如传染性肝炎病毒、脑膜炎病毒）等。消毒与灭菌(sterilization)不同：灭菌是消灭所有活的生物。 评价指标：（生活饮用水卫生规范，卫生部, 2001.6）细菌总数：9，OCl-接近100%。pH9，一氯胺占优势 pH为7时，一氯胺和二氯胺同时存在。 pH6.5时，二氯胺 pH1 浓度影响大n1 时间影响大在一般情况下，可以视n=1。CT 值作为消毒剂消毒能力的判断指标。三、加氯量 加氯量需氯量余氯需氯量：灭活水中微生物、氧化有机物和还原性物质所消耗的部分。余氯：出厂水接触30分后余氯不低于0.3mg/L；在管网末梢不应低于0.05mg/L。加氯曲线：l 水中无任何微生物、有机物等，加氯量余氯，图182中的l 水中有机物较少时，需氯量满足以后就是余氯。图182中的l 当水中的污染物主要是氨和氮化合物时，情况复杂。见图183。H：峰点B：折点OA段：水中杂质把氯消耗光。AH段：氯与氨反应，有余氯存在，有一定消毒效果，但余氯为化合性氯，其主要成分是一氯氨。HB段：仍然是化合性余氯，加氯量继续增加，氯氨被氧化成不起消毒作用的化合物，余氯反而减少。BC段：B点以后，出现自由性余氯。加氯量超过折点需要量：折点氯化当原水游离氨0.5mg/L时加氯量控制在峰点前 四、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。 管网中途加氯五、加氯设备与工艺1. 加氯设备一般用氯气：有毒气体，在68气压下变成液氯 使用时采用氯瓶。干燥氯气和液氯对钢瓶无腐蚀作用，但遇水或受潮则会严重腐蚀金属。因此，必须严格防止水和潮气进入氯瓶。加氯机：转子加氯机2.加氯工艺六、氯化消毒副产物有机物与氯生成有机氯化物，三卤甲烷。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 mg/L， 卤乙酸（HAAS）：一共五种（一氯乙酸、二氯乙酸、三氯乙酸、一溴乙酸、二溴乙酸），五种之和在1997年低于60 mg/L，2000年低于30mg/L。第3节 其它消毒法一、氯氨消毒优点：水中含有有机物和酚时，氯氨消毒不会产生氯臭和氯酚臭，大大减少了THMs的产生，能保持水中余氯较久。但作用缓慢，杀菌能力比自由氯弱。单独使用的情况较少。人工投加氨可以是液氨、硫酸氨或氯化氨。氯和氨的投加量视水质不同而有所不同。一般采用氯：氨3：16：1采用氯氨消毒时，一般先加氨，再加氯。二、二氧化氯消毒 ClO2在常温下是一种黄绿色气体，具有刺激性。溶解度是氯的5倍。极不稳定，气态和液态ClO2均易爆炸。故必须以水溶液的形式现场制取。 制取方法： 亚氯酸钠和氯制取：Cl2 + H2O HOCl + HClHOCl + HCl +2NaClO2 2 ClO2 + 2NaCl +H2O用酸与亚氯酸钠制取:5NaClO2 + 4HCl 4 ClO2 + 5NaCl + 2H2O ClO2既是消毒剂又是氧化能力很强的氧化剂。 对细菌的细胞具有较强的吸附和穿透能力，灭活能力强。 不会与水中有机物作用生成有机氯化物。甚至本身的氧化能力能去除THMs前驱体。ClO2消毒能力比氯强。ClO2不水解，消毒受pH影响较小。ClO2余量能在管网中保持很长的时间。 作为氧化剂，能去除或降低水的色度等。 但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。 三、臭氧消毒作用：既是氧化剂，又是消毒剂，渗入细胞壁。作为消毒剂，不会产生三卤甲烷副产物，杀菌和氧化能力比氯强。但由于臭氧在水中不稳定，易散失，因此在O3之后，往往需要投加少量的氯等。欧洲普遍用臭氧处理饮用水，在美国也逐渐流行。但近年来臭氧化的副作用也开始引起人们的关注。水中大分子物质变成分子较小的中间产物，可能有毒性。或者中间产物和氯作用后致突变反而增强。 四、其它次氯酸钠消毒：次氯酸钠发生器食盐电解：NaCl+H2ONaOCl+H2紫外线消毒：消毒速度快，几十秒钟即能杀菌；不影响水的物理和化学性质；操作简单电化学消毒：消毒效率高第4节 污水消毒污水经一级或二级处理以后，水质大大改善，细菌含量也幅度降低，但细菌的绝对值仍很高，并存在有病原菌的可能。因此在排放之前或回用之前，应进行消毒。一般采用氯消