113第十章污、废水深度处理和微污染水源预处理中微

1、呼伦贝尔学院呼伦贝尔学院高明华高明华Chapter 10 呼伦贝尔学院优秀课呼伦贝尔学院优秀课一、水消毒的重要性一、水消毒的重要性o 水是生命之源；o 预防传染病；o 教学、生产、科研。二、饮水消毒的方法二、饮水消毒的方法方方法法物理法物理法化学法化学法煮沸法煮沸法紫外线紫外线超声波超声波射线射线碘化碘化氯化消毒法氯化消毒法高锰酸钾高锰酸钾臭氧臭氧漂白粉漂白粉漂精片漂精片液氯液氯二氯异氰尿酸二氯异氰尿酸o 常氯消毒法常氯消毒法:o 一般加氯量为一般加氯量为13 mg/l，消毒，消毒30 min 后余氯后余氯0.30.5 mg/L。o 超氯消毒法超氯消毒法:o 正常加氯量正常加氯量510 倍，余

2、氯倍，余氯15mg/L。（一）加氯消毒法（一）加氯消毒法Heat SourceCooling WaterRawWaterTreatedWaterSteam消毒剂的要求消毒剂的要求o 效能要高；效能要高；o 应该相当迅速地灭活病原微生物；应该相当迅速地灭活病原微生物；o 应该在使用的浓度范围无毒性；应该在使用的浓度范围无毒性；o 消毒剂尽可能便宜。消毒剂尽可能便宜。一、饮用水一、饮用水氯化消毒氯化消毒o 1774瑞典瑞典scheele发现氯元素。发现氯元素。o 1896年开始用于饮用水消毒，因效果好、年开始用于饮用水消毒，因效果好、价廉在世界范围内普及。价廉在世界范围内普及。o 1970年代发现

3、年代发现DBPs,引起广泛争议，但无更引起广泛争议，但无更好的替代品，因此仍然广泛应用。好的替代品，因此仍然广泛应用。n 液氯（液氯（ Cl2）o 氯气在常温下加压氯气在常温下加压68个大气压即成。减压时挥发成气体。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。价廉，效果好。剧毒。应防止泄漏。n漂白粉漂白粉CaCl(OCl)o 次氯酸钙。一般含有效氯次氯酸钙。一般含有效氯35%，有效氯低于有效氯低于10%时不能用时不能用 。使用方便。使用方便。n漂白粉精漂白粉精Ca(OCl)2 ：有效氯含量可达有效氯含量可达70%，有粉剂与片剂，性，有粉剂与片剂，性质较稳定。质较稳定。1 1

4、、氯消毒剂种类、氯消毒剂种类（液态氯、无机氯、有机氯（液态氯、无机氯、有机氯）n二氯异氰尿酸钠(C3O3N3NaCl2)o 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。n次氯酸钠(NaOCl)o 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。n二氧化氯(ClO2)o 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：氯消毒剂种类：二氯异氰尿酸钠二氯异氰尿酸钠Cl2+ H2O HOCl + H+ + Cl-2Ca(OCl)Cl + 2H2O Ca(O

5、H)2+2HOCl+CaCl2Ca(OCl) 2+2H2O Ca(OH)2+2HOCl2 2、氯化消毒原理、氯化消毒原理HOCl H+ + OCl-pHpHHOCl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 2、氯化消毒原理、氯化消毒原理3 3、影响氯化消毒的因素、影响氯化消毒的因素影响消毒效果三大因素1）加氯量与

6、接触时间；2）温度与pH值；3）水的浑浊度。pHpH值值HOCl(%)HOCl(%)OClOCl- -(%)(%)4 4100.0100.0 0.0 0.05 5 99.7 99.7 0.3 0.36 6 96.8 96.8 3.2 3.27 7 75.2 75.2 24.8 24.88 8 23.2 23.2 76.8 76.89 9 2.9 2.9 97.1 97.11010 0.3 0.3 99.7 99.71111 0.03 0.03 99.97 99.97加氯量与接触时间加氯量与接触时间o 加氯量与接触时间n 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，

7、还余留有一定的氯量(余氯量)，才能保证消毒的可靠。n 加氯量 = 需氯量+余氯量=+=-氯消毒步骤氯消毒步骤计算水量计算水量加氯消毒加氯消毒测定余氯测定余氯 脱氯脱氯（超氯消毒时用）（超氯消毒时用）o 概念：概念：凡含氯化合物的分子团中氯的价数大于负一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。价者均为有效氯。o 有效氯有效氯(available chlorine)(available chlorine)代表氯制剂在氧化还代表氯制剂在氧化还原反应中的当量值（获取电子的能力）。原反应中的当量值（获取电子的能力）。o 原理原理: :漂白粉中的氯在酸性（漂白粉中的氯在酸性（pH2pH24

8、4）溶液中氧化）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，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根据硫代硫酸钠消耗的量可计算出漂白粉中的有效氯。氯。一、一、漂白粉有效氯测定漂白粉有效氯测定( (碘量法碘量法) )原理：原理：o 2KI=2CH3COOH2CH3COOK+2HIo 2HI+Ca(OCL)CLCaCL2+2H2O+I2o I2+2Na2S2O3 Na2S4O6+2NaIv71. 02510200091.70025. 0v%)cl(2有效氯漂白粉有效氯测定漂白粉有效氯测定( (碘量法碘量法) )80mL蒸蒸馏馏水水 冰

9、冰 醋醋 酸酸2mL0.75 克克 碘碘 化化 钾钾0.710.71漂白粉漂白粉10mL10mL0.05mol0.05mol硫代硫硫代硫酸钠滴酸钠滴定至淡定至淡黄黄 淀淀 粉粉 液液 1mL1mL0.05moL 硫硫 代代 硫硫 酸酸 钠钠 滴滴 定定继继续续的的定定至至无无色色记录记录0.05mol硫硫代硫酸钠用量代硫酸钠用量mL注意事项：注意事项：o 滴定时边滴边摇。o 快到终点时，要非常慢滴定。o 1mL1漂白粉（1mg）需要7mgNa2S2O3中和，故将Na2S2O3配置成0.7%溶液.二、余二、余氯测定氯测定 ( (邻联甲苯胺比色法邻联甲苯胺比色法) )余氯指加入氯化消毒剂后余氯指加

10、入氯化消毒剂后30 min,30 min,水中的剩余氯。水中的剩余氯。游离性余氯：游离性余氯： ClCl2 2、HOClHOCl、OClOCl- -化合性余氯：化合性余氯：NH3 + HOCl NH2Cl +H2O NH2Cl + HOCl NHCl2 +H2O NH NH2 2ClCl、NHClNHCl2 2余氯余氯原理：原理：邻联甲苯胺甲土立丁邻联甲苯胺甲土立丁 -Tolidineo HOCL HCL+Oo HCLH2N NH2HCL+ Oo HCLHN NHHCL+H2O CH3CH3CH3CH3( (联苯胺化合物，黄色联苯胺化合物，黄色) )酸性酸性加入甲土立丁加入甲土立丁0.5mL0

11、.5mL加被测水样至加被测水样至10 mL10 mL处处摇匀立刻比色（摇匀立刻比色（游游）放置放置10 min10 min比色比色( (总总) )取取10mL10mL比色管比色管余氯测定余氯测定0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7mg/L 三、漂白粉加入量测定三、漂白粉加入量测定o 原理原理: :饮用水消毒要求接触饮用水消毒要求接触30min30min后后, ,水中余氯水中余氯达达0.3mg/L,0.3mg/L,取若干杯水取若干杯水(100mL),(100mL),各杯加入不同各杯加入不同量漂白粉溶液量漂白粉溶液, ,余氯为余氯为0.3mg/L0.3mg/L者者, ,为需要加入为需要加入量。量。漂白粉加入量测定漂白粉加入量测定加入水样加入水样100mL100mL 加加0.10%0.10% 有有 效效 氯氯 标标 准准 液液 mLmL0.2