环境管理_污废水深度处理和微污染水源预处理中微生物学原理

呼伦贝尔学院 高明华 Chapter10 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 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 3mg l 消毒30min后余氯0 3 0 5mg 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 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 H2OHOCl H Cl 2Ca OCl Cl 2H2OCa OH 2 2HOCl CaCl2 Ca OCl 2 2H2OCa OH 2 2HOCl 2 氯化消毒原理 HOClH 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 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 availablechlorine 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 2HI2HI Ca OCL CL CaCL2 2H2O I2I2 2Na2S2O3 Na2S4O6 2NaI 漂白粉有效氯测定 碘量法 80mL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 注意事项 滴定时边滴边摇 快到终点时 要非常慢滴定 1mL1 漂白粉 1mg 需要7mgNa2S2O3中和 故将Na2S2O3配置成0 7 溶液 二 余氯测定 邻联甲苯胺比色法 余氯指加入氯化消毒剂后30min 水中的剩余氯 游离性余氯 Cl2 HOCl OCl 化合性余氯 NH3 HOClNH2Cl H2O NH2Cl HOClNHCl2 H2O NH2Cl NHCl2 余氯 原理 邻联甲苯胺 甲土立丁 Tolidine HOCLHCL O HCL H2NNH2 HCL O HCL HNNH HCL H2O CH3 CH3 CH3 CH3 联苯胺化合物 黄色 酸性 加入甲土立丁0 5mL 加被测水样至10mL处 摇匀立刻比色 游 放置10min比色 总 取10mL比色管 余氯测定 0 10 20 30 40 50 60 7mg L 三 漂白粉加入量测定 原理 饮用水消毒要求接触30min后 水中余氯达0 3mg L 取若干杯水 100mL 各杯加入不同量漂白粉溶液 余氯为0 3mg L者 为需要加入量 漂白粉加入量测定 加入水样100mL 加0 10 有效氯标准液mL 0 25mL 0