华北理工水质工程学教案17第五章消毒5-2其它消毒法

课程名称：《水质工程学I》第周，第17讲次摘要授课题目（章、节）17讲5-2其它消毒法【目的要求】通过本讲课程的学习，学会建立的方法，的特点。【重点】【难点】内容【本讲课程的引入】【本讲课程的内容】§5-2其它消毒法一、二氧化氯消毒ClO21、特点：易溶于水（氯气的五倍）在水中呈溶解态，不与水反应是强氧化剂，其消毒作用受PH值影响极小，在高PH值条件下，消毒能力比氯强。ClO2易挥发，（不能曝气）易爆炸（防爆要求高。不能高温，曝光，不能与易燃物接触）不易运输，常现场制备。2、消毒原理：ClO2是中性的对细胞有较强的吸附和穿透能力，能氧化破坏含巯基的酶（由氢硫组成的一价原子团，也称氢硫基）。可快速抑制微生物蛋白质的合成；对细菌病毒灭活能力强；ClO2的氧化作用还能去除THM3（总卤甲烷，包括氯仿）有人研究ClO2投量过高也会产生某些致突变物。3、ClO2制取方法：①用亚氯酸钠（NaClO2）和氯（Cl2）制取。Cl2+H2O→HOCl+HCl+HOCl+HCl+2NaClO2→2ClO2+2NaCl+H2OCl2+2NaClO2→2ClO2+2NaCl在一个内填瓷环的圆柱形反应器中制取为了加快反应速度，不按1mmol氯：2mmol亚氯酸钠投料,氯投量加多，但不可过多，会产生氯仿，也可能不会像加氯那样严重。②用酸与亚氯酸钠反应制取用盐酸制备：5NaClO2+4HCl→4ClO2+5NaCl+2H2O用硫酸制备：10NaClO2+5H2SO4→8ClO2+5NaSO4+4H2O！硫酸不能与固态NaClO2接触，否则会发生爆炸。！反应物浓度过高也会发生爆炸！4、特点：不能贮存；生产成本高；防爆要求高；有广谱杀菌能力；杀菌能力强，作用时间短；（0.25mg/l；15s，杀菌可达99%）水处理中无致癌的氯仿。二、氯胺消毒1、特点：①当水中含有有机物和酚时，氯胺消毒不会产生氯臭和氯酚臭，可减少产生THMs(总卤甲烷)的可能性。②保持水中余氯较久，适用于管网长的情况。③杀菌能力弱。反应器氯溶液压氯酸钠反应一分钟ClO2溶液（含NaCl)2、制备：水液氨硫酸铵(NH4)2SO4溶液→氯化铵NH4Cl加氯当防止氯臭为主要目的，氯氨比例小些。氯：氮=3:1～6:1当杀菌和维持余氯为目的时氯氨比例大些。3、投加顺序：①氯胺消毒：投氨→加氯贮水池接触池②维持余氯加氯加胺接触池（贮水池）管网三、漂白粉消毒适用：小水厂和临时性给水。1、原理：2CaOCl2+2H2O→2HOCl+Ca(OH)2+CaCl2↑杀菌作用2、投加：漂白粉加水调成糊状→加水配成1.0%～2.0%（有效氯计）浓度→澄清（4～24h）→投加去除Ca(OH)2等杂质。四、次氯酸钠消毒：NaOCl，适用于小水厂，1、制备：电解食盐水溶液。NaOCl易分解，故现场制备。电解NaCl+H2ONaOCl+H2↑2、原理：NaOCl+H2OHOCl+NaOH杀菌作用3、特点：杀菌效果不如氯，耗电量大，有商品成套设备。五、臭氧消毒O31、O3的性质：3个O原子组成，淡兰色，有刺激性气味易分解：O3=O2+[O]新生态氧，具有强氧化能力。2、杀菌原理：新生态氧[O]具有很强的穿透能力，可氧化细菌壁，可渗入细胞内部，氧化破坏细菌有机体链状结构，导致细菌病毒死亡，杀菌能力强。3、制备：臭氧发生器用高压无声放电法生产低浓度的臭氧化空气，耗电大：16～20度电/kg臭氧高压电臭氧化气空气净化→干燥→发生器接触反应池曝气（紫外线照射空气也产生臭氧）4、在水处理中的功能：①消毒灭菌②氧化有机物（可消除THMs的前体物，但耗O3量大。）（如果O3投的少可将大分子有机物氧化成小分子有机物，使THMs的前体物增多再加氯消毒可能产生更多的THMs）（O3投量少，不能去除水中的氨氮，还可能将有机氮氧化或氨氮，使其量增高。）在活性炭吸附前预处理中应用，目的：可将大分子有机物氧化成便于炭吸附的小分子。六、紫外线消毒：1、原理：细菌受紫外线照射后，细菌的核酸吸收紫外光谱的能量，并使其结构破坏，导致细菌死亡。有机物在紫外线照射下，化学键断裂，使有机物分解。2、使用：要求波长在200~295nm的紫外线灯。①浸水式：最常用，灯管浸于水中，辐射能利用率高，杀菌效果好，构造复杂。②水平式：灯管在水面上，构造简单，杀菌效果不佳。3、优缺点：不产生THMs，处理后水无味无色，消毒受水中悬浮物含量影响，不能防止水在管网中再度污染，耗电较大，费用高。【本讲课程的小结】【本讲课程的作业】P368思考题