文档介绍：第7章氧化还原与消毒
概述
一、消毒的目的
杀灭对人体健康有害的病原,包括致病微
生物、病毒、病原菌等。
抑制细菌在管网中的繁殖。
预示管网中的二次污染。
二、消毒效果
消毒效果:达到生活饮用水卫生标准
的细菌学指标,即:
细菌总数不超过100个/mL;
大肠菌群不超过3个/L。
三、氧化还原的作用
作用:与水中有机或无机污染物作用,使之分
解破坏或转化成其它形态,降低其危害性或使
其更易于去除。
常见氧化剂:氯、臭氧、二氧化氯、过氧化
氢、高锰酸钾、高铁酸盐等。
四、消毒方法和氧化剂
1、物理方法
加热煮沸
超声波消毒(超过2000赫兹)
紫外线消毒
紫外线消毒是利用紫外光谱的能量使细菌
重要组成部分的核酸结构破坏。紫外线消毒的
效率高,需要的接触时间短,但无剩余的消毒
作用,不能解决消毒后在管网中的再污染问
题,且电耗较大,灯管的使用寿命较短,故一
般只在工矿企业中应用。
2、化学方法
(1)液氯消毒
液氯是目前最常用的消毒方法之一。
液氯价格便宜,来源丰富,投加设备简单,操作方
便。同时可以保持剩余氯的持续消毒作用。
但氯对微污染水源可能会产生氯酚味以及三卤甲烷
等致癌物质。因此,氯主要用于消毒而不适用于预
氧化。
当水体中存在氨时,加氯后可形成一氯胺
(NH2CI)、二氯胺(NHCl2)等化合性余氯。化
合性余氯不易逸散,可在水中保持较长时间,并可
相对减轻和防止氯酚味及三卤甲烷等的产生。
(2)次氯酸钠消毒
•次氯酸钠(NaOCl)是一种强氧化剂,具有与其他
氯的衍生物相同的氧化和消毒作用,但效果不如液
氯强。
•次氯酸钠消毒投加较简单,比液氯安全、方便,适
用于小型给水。
(3)二氯化氯消毒
•二氧化氯(ClO2)是近年来采用的一种新的消毒
剂。但二氧化氯需要现场制备。
•采用二氧化氯作为消毒剂可避免水中因加氯而产生
的氯酚味,也不会形成三卤甲烷,目前西欧、英、
美各国有所采用。
•由于二氧化氯价格昂贵,且其主要原料亚氯酸钠易
爆炸,国内目前在净水处理方面应用尚不多。
(4)臭氧消毒
•臭氧(O3)是氧(O2)的同素异形体,具有强氧
化能力。臭氧极不稳定,分解时产生初生态氧:
O3=O2+[O]
•[O]具有极强的氧化能力,是氟以外的最活泼的氧
化剂,对具有顽强抵抗力的微生物如病毒、芽泡等
都有强大的杀伤力。[O]除具有强的杀伤力外,还
具有很强的渗入细胞壁的能力,从而破坏细菌有机
体链状结构导致细菌的死亡。
•臭氧是水处理中应用较早的氧化剂。臭氧不能贮
存,需现场边发生边使用。
•臭氧消毒的适应性较强。水的pH值和水温对消毒
性能影响很少。
•但臭氧消毒的基建投资大、经常电耗高,且臭氧没
有氯消毒那样的持续作用,出厂水前仍需补充加
氯,故国内较少采用。
(5)过氧化氢氧化剂
过氧化氢是一种强氧化剂,主要用于水和污水
的高级氧化。
(6)高锰酸钾氧化剂
高锰酸钾是一种强氧化剂,多用于水和污水的
预氧化处理。
五、对消毒剂的要求
有杀菌能力。
在水中有一定的残余量,保证有较持久
的杀菌能力。
价格合理。
使用安全,运行可靠。
容易测定剂量,以便衡量消毒剂的量。
氯氧化与消毒
一、氯消毒原理
1、原水中无氨氮
氯易溶于水,会发生水解反应:
Cl2+H2O HOCl+HCl
次氯酸HOCl部分离解:
HOCl H++OCl-
平衡常数
[ + ][OClH −] [HOCl ] [H + ]
K = ⇒=
[]HOCl []OCl − K (7-1)