水的消毒.ppt

1、水的消毒 （一）氯消毒1.原理氯气溶解在水中时产生如下反应Cl2 + H2O HOCl + H+ + Cl-生成的次氯酸（HOCl）是弱酸，会按下式分解： HOCl H+ + OCl- 一般认为氯气的杀菌作用在于生成的次氯酸（HOCl）。次氯酸是一个中性分子，可以扩散到带负电的细菌表面，穿过细菌的细胞膜并进入到细菌的菌体内部，在进入细菌体后，由于氯原子的氧化作用，破坏了细菌某些酶系，导致了细菌的死亡。次氯酸根（OCl-）虽然也带有一个氯原子，但由于它和细菌表面同样带负电荷，很难扩散到菌体表面，所以不能穿过细胞壁进入细菌的内部，故其杀菌作用远远比不上次氯酸。由于氯气与水反应生成的次氯酸在解离时受

2、环境pH值的影响较大，氯在pH值7以下时，杀菌作用较强。 2.加氯方法和加氯量（1）加氯方法。加氯方法分为过滤前加氯和过滤后加氯。过滤前加氯：如果原水水质差，有机物较多，可在原水过滤前加氯，以防止沉淀池中微生物繁殖，加氯量要大一些。过滤后加氯：原水经沉淀和过滤后在加氯进行消毒，加氯量的比过滤前少，且消毒效果好。（2）加氯量。要考虑两个方面：作用氯和余氯。作用氯是和水中微生物、有机物及有还原作用的盐类（如亚铁盐、亚硝酸盐等）起作用部分。余氯是为了保持水在加氯后有持久的杀菌能力，防止水中残存和外界侵入的微生物生长繁殖的部分。我国水质标准规定：管网末端自由余氯保持在0.10.3mg/L之间，小于0.

3、1mg/L时，不安全；大于0.3mg/L时，则水含有明显的氯臭。为了使管网最远点保持0.1mg/L的余氯量，一般总投氯量为0.52.0mg/L。（2）漂粉精（High Fest Hypochlorite）漂粉精是将Cl2通入20%-30%的石灰浆中制得的，次氯酸钙Ca（ClO）2 是主要成分，有效氯含量比漂白粉高，一般在60%-75%以上。（3）氯胺。氯胺是胺分子中的氢原子被氯原子取代后的产物。有一氯胺（NH2Cl）、二氯胺（NHCl2）、三氯胺（NHCl3）三种，溶于水后会生成次氯酸。实际生产中采用按比例加入氯剂和氨或铵盐而生成氯胺。氯胺在水中分解缓慢，能逐步释放出次氯酸，容易保证管网末端的

4、余氯量，并且避免了自由余氯生产的较重的氯臭。很多大城市自来水厂采用氯胺消毒。一般氨与氯的投入比例以1：4或小于1：4为宜。 （4）次氯酸钠。电解NaCl时，在阳极上放出氯气，在阴极上放出氢气。电解出的氯气和NaOH反应可生成NaOCl（次氯酸钠）。次氯酸钠在水中解离成次氯酸，其杀菌能力较强，用于消毒后水质的净化，不增加水的硬度。但制备次氯酸钠耗电多，费用高。（二）紫外线消毒1.原理紫外线是一种波长在13603900的不可见的光线，其中波长小于2000A的称为真空紫外线，它很容易被空气吸收，实用价值不大；而波长在2500-2600 之间的则杀菌效率更高。紫外线的杀菌原理在于：微生物受紫外线照射后

5、，体内的核酸会因为吸收了紫外线的能量而改变自身的结构，如DNA断裂、DNA分子交联、胞嘧啶和尿嘧啶发生水合作用、出现腺嘧啶二聚体等，影响了嘌呤与嘧啶的正常配对，改变了DNA的生物活性，这些都破坏了核酸的正常生理功能，导致了微生物的死亡。紫外线对清洁透明的水有一定的穿透能力，故可用于水的杀菌消毒。2.杀菌装置目前多采用由可发射出波长为2537的紫外线的低压汞灯和对紫外线透过率90%以上、污染系数小、耐高温的石英套管及外筒、电气设施等组成的装置。外筒一般由铝、镁合金及不锈钢等材料构成。圆筒内壁要求有很高的光洁度，对紫外线反射率达85%左右。3.水质对紫外线杀菌消毒效果的影响紫外线穿透能力相对较弱，

6、水中存在杂质且颜色较深、浊度较大时都会影响到紫外线的穿透能力，从而影响紫外线的杀菌相对效果。紫外线消毒一般要求原水水质满足以下条件：色度低于15度，浊度小于5度，总铁含量低于0.3mg/mL，细菌数小于900个/mL。4.使用紫外线杀菌器应注意的事项（1）原水流量的控制。在同一杀菌内，水质相同，流量越大，流速越快，则紫外线照射的时间越短，相应细菌被照射的机会越少，杀菌效果越差。（2）紫外线灯周围介质温度的控制。当紫外线灯周围的介质温度很低时，会使辐射的能量降低，影响杀菌效果。一般要使灯管周围的温度保持在25-35左右，使其处于最佳工作状态。（3）紫外线灯的运营管理。紫外线杀菌灯在进行杀菌前应预热1030min。应尽量减少灯的启闭次数，灯每开关一次将减少3h的寿命。另外，随着灯点燃时间的增加，灯的辐射能量也随之降低，杀菌效果下降。1000W紫外线灯点燃1000h时，其辐射能量将降低40%左右。再者，要求电压稳定，波动范围不得超过额定电压的5%，以保证获得所需的紫外线能量。 再者，要求电压稳定，波动范围不得超过额定电压的5%，以保证获得所需的紫外线能量。（三）臭氧消毒臭氧（O3）由三个氧原子组成，在水中分解成O2和O。O是一活泼的氧原子，具有很强的氧化能力，杀菌作用比氯快1530倍，同时还可以去除水的臭味、色泽及铁、锰等物质。该方法在欧洲广泛使用，国