消毒(第一次课).pdf

第五章 消毒第五章 消毒饮用水饮用水混凝沉淀混凝沉淀过滤过滤消毒消毒氯及氯化物消毒氯及氯化物消毒臭氧消毒臭氧消毒紫外线消毒紫外线消毒重金属离子消毒重金属离子消毒高锰酸钾消毒高锰酸钾消毒微电解消毒微电解消毒磁化消毒法磁化消毒法植物多酚消毒法植物多酚消毒法5.1 氯消毒5.1.1 氯消毒原理氯消毒原理Cl2+ H2O HOCl + HClHOClH++ OCl-Ki=温度和温度和pH值决定了二者的比例：值决定了二者的比例：pH 9 ：：OCl-100%[H+][OCl-][HOCl]当水中存在氨氮时：当水中存在氨氮时：Cl2+ H2O HOCl + HClNH3+ HOClNH2Cl + H2ONH2Cl + HOClNHCl2+ H2ONHCl2 + HOClNCl3+ H2O消毒作用：消毒作用：NHCl2> NH2Cl > NCl3化合性氯消毒化合性氯消毒5.1 氯消毒5.1.2 加氯量（需氯量和余氯）加氯量（需氯量和余氯）0M 加氯量（加氯量（mg/L）余氯（）余氯（mg/L））经验数据经验数据:经混凝、沉淀和过滤处理后的地表水或清洁地下水：经混凝、沉淀和过滤处理后的地表水或清洁地下水：1.0~1.5mg/L 加氯量加氯量经混凝、沉淀处理但未过滤的地表水：经混凝、沉淀处理但未过滤的地表水：1.5~2.5mg/L 加氯量加氯量5.1 氯消毒5.1.3 加氯点加氯点加氯加氯未受污染的水：滤前氯化或预氯化未受污染的水：滤前氯化或预氯化受到污染的水：滤后氯化受到污染的水：滤后氯化管网中加氯：加压泵站和水库泵站内管网中加氯：加压泵站和水库泵站内5.2 其他消毒方法其他消毒方法5.2.1 二氧化氯消毒二氧化氯消毒1. ClO2消毒的特点：消毒的特点：优点：优点：（（1）消毒能力比氯强，并且不会生成三卤甲烷等消毒副产物。

消毒能力比氯强，并且不会生成三卤甲烷等消毒副产物2）消毒效果受水的）消毒效果受水的pH值影响很小（不水解）值影响很小（不水解）（（3）有很强的氧化能力）有很强的氧化能力缺点：缺点：（（1）作为一般消毒剂：）作为一般消毒剂：1.0~2.0mg/L投量不会产生副作用投量不会产生副作用（（2）作为氧化剂：本身及副产物对人体健康存在威胁）作为氧化剂：本身及副产物对人体健康存在威胁亚氯酸盐亚氯酸盐,氯酸盐氯酸盐（（3）制取成本很高）制取成本很高 ,必须现场制备必须现场制备2. ClO2的制取方法：的制取方法：（（1）用亚氯酸钠和氯制取（P364：18-10））用亚氯酸钠和氯制取（P364：18-10）（（2）用酸与亚氯酸钠反应制取（P365：18-11，12））用酸与亚氯酸钠反应制取（P365：18-11，12）3. 设计难点设计难点 –(1) 副产物副产物(ClO2- )的产生的产生:1mg/L -----0.8mg/L –(2)容易引起色度升高容易引起色度升高:0.02mg/L锰锰----10度度–要求要求:二氧化氯消毒时滤后水中二价锰含量应小于二氧化氯消毒时滤后水中二价锰含量应小于 0. 02 mg/L2.设计要点：设计要点：（（1）不宜单独作为预氧化剂,防止ClO2-的产生;）不宜单独作为预氧化剂,防止ClO2-的产生;（（2）选用适当的预氧化剂对源水进行预氧化处理）选用适当的预氧化剂对源水进行预氧化处理将将Mn2+-----Mn4+(3)主预氧化剂主预氧化剂(高锰酸钾高锰酸钾) +辅预氧化剂辅预氧化剂(二氧化氯二氧化氯) +二氧化氯消毒工艺二氧化氯消毒工艺2.设计参数的选择：设计参数的选择：（（1）接触时间）接触时间:20min; ;（（2）投加量）投加量:消毒消毒-----<0.5mg/L同时用作预氧化剂同时用作预氧化剂------<1.0 mg/L(3)高锰酸钾投加时间应至少先于二氧化氯高锰酸钾投加时间应至少先于二氧化氯5 min,(4)滤池滤料选用石英砂或锰砂滤池滤料选用石英砂或锰砂:去除锰去除锰5.2.2 氯胺消毒氯胺消毒1.特点：特点：（（1）作用缓慢）作用缓慢,杀菌能力比自由氯弱，不会产生氯臭和氯酚臭杀菌能力比自由氯弱，不会产生氯臭和氯酚臭;（（2）可减少）可减少THMs产生的可能产生的可能;（（3）能保持水中余氯较久）能保持水中余氯较久; (4)作为辅助消毒剂抑制管网中细菌再繁殖作为辅助消毒剂抑制管网中细菌再繁殖.2. 方法：方法：（（1）一般采用氯：胺）一般采用氯：胺=3：：1 ~ 6：：1(有效有效)当以防止氯臭为主要目的时，比例小些；当以杀菌为主要目的时，比例稍大些。

当以防止氯臭为主要目的时，比例小些；当以杀菌为主要目的时，比例稍大些2）一般先加胺，后加氯→可避免氯臭，避免产生氯酚恶臭一般先加胺，后加氯→可避免氯臭，避免产生氯酚恶臭3）管网较长，以维持余氯为主要目的时，可先加氯，后加胺）管网较长，以维持余氯为主要目的时，可先加氯，后加胺（（4）也可同时投加：有资料报道比先加胺减少副产物的生成）也可同时投加：有资料报道比先加胺减少副产物的生成5.2.3漂白粉消毒漂白粉消毒一般用于小水厂或临时性给水一般用于小水厂或临时性给水P366：18-13）（P366：18-13） -----有效氯有效氯使用：使用：一般加水配成一般加水配成1.0% ~ 2.0% 有效氯的溶液，有效氯的溶液，投于滤后水中时，经过投于滤后水中时，经过4~24小时澄清，若加入浑水中可立即使用小时澄清，若加入浑水中可立即使用5.2.4 次氯酸钠消毒次氯酸钠消毒通常用于小型水厂，强氧化剂和消毒剂，但消毒效果不如氯强通常用于小型水厂，强氧化剂和消毒剂，但消毒效果不如氯强一般采用发生器，现场制取，使用一般采用发生器，现场制取，使用5.2.5 臭氧消毒臭氧消毒 臭氧的性质臭氧的性质:在常温常压下，较低浓度的臭氧是无色气体，当浓度达到在常温常压下，较低浓度的臭氧是无色气体，当浓度达到15%时，臭氧是淡紫色具有鱼腥味的气体时，臭氧是淡紫色具有鱼腥味的气体;臭氧在臭氧在-111.9℃下为蓝色液体，当温度继续低至℃下为蓝色液体，当温度继续低至-192.5℃时成为黑色固体℃时成为黑色固体具有很强的氧化性具有很强的氧化性臭氧的用途臭氧的用途:是一种环境友好的水处理氧化剂 ;臭氧能使水中多种有机污染物被氧化破坏 ;可以将大分子有机物氧化成小分子有机物 ;催化臭氧氧化.----难降解的有机污染物.用于消毒时如臭氧化的水直接进入管网,可能会使细菌繁殖，腐蚀加剧，使出水水质变差。

ABCDEGFHIA 氧气发生器 B O3发生器 C 空气转子流量计 D KI+活性炭吸收瓶 E KI 吸收瓶 F 钛多孔布气装置 G 不锈钢反应器 H 取样口 I KI 尾气吸收瓶 直接氧化有机物、微生物等氧化有机物、微生物等反应较慢、有选择性 快、无选择性 对 HCO3-氧化 中等速度 对 CO32-氧化 快 O3间接反应（R 反应）OH 反应 直接反应 （D 反应）直接氧化产物间接氧化产物HCO3 CO3EEDsO3Cl2、、ClO2KMnO4AOPs（（O3））UV/O3H2O2/O3经济、高效经济、高效O3催化臭氧氧化催化臭氧氧化: • H2O2 + O3体系 ; • UV + O3体系 ; • O3 / H2O2 / UV组合方式 ; • Mn（II）、Fe（II）、Ag（I）、Fe（III）、 Zn（II）、Cu（II）、Co(II)、Ti(III)、Ni（II） 等均相金属催化臭氧• 非均相催化臭氧氧化臭氧氧化均相催化均相催化O3氧化 非均相催化氧化 非均相催化O3氧化氧化Ion+O3负载金属或金 属氧化物负载金属或金 属氧化物DBP甲草胺甲草胺KI 溶液KI 溶液KI+活性炭 O3尾气测定尾气 负载 Cu/Al2O3催化剂 O3发生器 O2O3分解O3测定钛多孔布气板反应器 取样口 。