加氯消毒及紫外消毒实验 中国环境管理干部学院 环境技术研究与实验中心 DETCWAT 8
Sino-Dutch Demonstration Researcher and Training Centre for Water Treatment 加氯消毒及紫外消毒实验 中国环境管理干部学院 环境技术研究与实验中心
>为了预防肠道传染病的发生和流行，确保饮用水 的安全，水经净化后还必须进行消毒。 >消毒方法很多，主要有两大类：一是物理法，如 煮沸、紫外线照射、超声波杀菌等；二是化学法， 是往水中投加各种消毒剂，如氯、臭氧、高锰酸 钾、碘、溴等氧化剂和某些金属离子。目前我国 广泛采用的是氯化消毒法。 DETCWAT
Sino-Dutch Demonstration Researcher and Training Centre for Water Treatment ➢ 为了预防肠道传染病的发生和流行，确保饮用水 的安全，水经净化后还必须进行消毒。 ➢ 消毒方法很多 ，主要有两大类：一是物理法，如 煮沸、紫外线照射、超声波 杀菌等；二是化学法， 是往水中投加各种消毒剂，如氯、臭氧、高锰酸 钾、碘、溴等氧化 剂和某些金属离子。目前我国 广泛采用的是氯化消毒法
>加氯消毒装置 紫外消毒装置 加样 流量控制阀 出水管 进水流量控 进水 ETCWAT 8 aining
Sino-Dutch Demonstration Researcher and Training Centre for Water Treatment ➢ 加氯消毒装置 紫外消毒装置 进水流量控制阀 加样泵 加样口 进水流量控制阀 浮子流量计 紫 外 灯 管 进水管 出水管 进水管 出水管
加氯消毒实验（折点加氯） ( 一)实验目的： (1)掌握折点加氯消毒的实验技术。 (2 通过实验，探讨某含氨氯水样与不同氯量接触一定时间(2)的情况下，水中游离而余 氯、化合性余氯及总余氯量写投氯量的关系。 (二)加氯消毒原理： 氯气或其他氯化消毒剂溶于水后，在常温下很快水解成次氯酸(HOCL) CL2+HO→HOCL+Ht+CL 2Ca(OCL)CL 2H2O-HOCL Ca(OH)2+CaCL2 Ca(OCL)2+2H2O-2HOCL Ca(OH)2 HOCL特点： 呈电中性一→易接近并吸附于微生物 分子小→颗粒小，易穿过微生物细胞壁 a.影响细菌多种酶系统，损伤细胞膜， 强氧化剂→使蛋白，核酸释出致细菌死亡 b.氧化病毒核酸，使病毒死亡。 此外氯加入水时，可产生氯胺，也有杀菌作用。 DETCWAT
Sino-Dutch Demonstration Researcher and Training Centre for Water Treatment 一 .加氯消毒实验（折点加氯） （一）实验目的： (1) 掌握折点加氯消毒的实验技术。 (2) 通过实验，探讨某含氨氮水样与不同氯量接触一定时间(2h)的情况下，水中游离而余 氯、化合性余氯及总余氯量与投氯量的关系。 （二）加氯消毒原理： 氯气或其他氯化消毒剂溶于水后,在常温下很快水解成次氯酸(HOCL) CL2 + H2O →HOCL + H+ + CL- 2Ca(OCL)CL + 2H2O→HOCL + Ca(OH)2 + CaCL2 Ca(OCL)2 + 2H2O→2HOCL + Ca(OH)2 HOCL特点： 呈电中性 →易接近并吸附于微生物 分子小→颗粒小，易穿过微生物细胞壁 a.影响细菌多种酶系统，损伤细胞膜， 强氧化剂→ 使蛋白，核酸释出致细菌死亡 b.氧化病毒核酸，使病毒死亡。 此外氯加入水时，可产生氯胺，也有杀菌作用
>加氯量与余氯量的关系 水中存在较多氨时，（加氯量：氨氮<5：1时，余氯以NHCL为主） 现余氯后随奶氯量增加余氯逐渐增州俱产生的夫要为华拿性余氯 至C点，加氯量增加，余氯反而下降，是因为氯与氨岂全部形成氯胺，而 氯胺在过量氯作用下逐渐分解。如： 达D点时，分解结束，继续加氯余氯又上升，形成游离性余氯，故D点称 为折点。 原水游离氨在0.5mg儿以下时，加氯量可控制在折点后；.原水游离氨在 0.5mgL以上时，产生的化合性余氯它够消毒，加氯量可控制在C点前。 A (mg/L) mg/L 0 M 加氯量(mg 加氯量(mg四 水中无氨时加氯量与余氯的关系 水中有氨时加氯量与余氯的关系 DETCWAT
Sino-Dutch Demonstration Researcher and Training Centre for Water Treatment ➢ 加氯量与余氯量的关系 水中存在较多氨时，(加氯量：氨氮< 5：1时，余氯以NH2CL为主） 出现余氯后，随加氯量增加余氯逐渐增加，但产生的主要为化合性余氯。 至C点，加氯量增加，余氯反而下降，是因为氯与氨已全部形成氯胺，而 氯胺在过量氯作用下逐渐分解。如： 达D点时，分解结束，继续加氯余氯又上升，形成游离性余氯，故D点称 为折点。 原水游离氨在0.5mg/L以下时，加氯量可控制在折点后；原水游离氨在 0.5mg/L以上时，产生的化合性余氯已够消毒，加氯量可控制在C点前。 A 余 A 余 氯 B 氯 B 量 量 (mg/L) (mg/L) C D 0 M 加氯量(mg/L) 0 加氯量(mg/L) 水中无氨时加氯量与余氯的关系 水中有氨时加氯量与余氯的关系
(三)实验步骤魁 (1)水样制备。取自来水20L加入1%含量氨氮溶液2mL,混匀，即得实验 用原水，其氨氮含量约lmg/L或略高于lmg/L。 > (2)测原水水温及氨氮含量，记入表7一2。测氨氮用直接比色法，测氨氮 步骤如下： ①于50mL比色管中加入50mL原水。 ②另取50mL比色管18支，分别注入氨氮标准溶液0mL、0.2mL、0.4mL 0.7ml、1.0mL、1.4mL、1.7mLl、2.0mL、2.5mL、3.0mL、3.5mL 4.0mL、4.5mL、5.0mL、5.5mL、6.0mL、6.5mL、7.0mL及8.0mL,均用 蒸馏水稀释至50mL。 ③向水样及氨氮标准溶液管内分别加入L酒石酸钾钠溶液，混匀，再加 lmL碘比汞钾溶液，混匀后放置10min,进行比色 氨氮（以N计）=相当于氨氮标准溶液用量(mL)XI0 水样体积(mL) (mg/L) ●茶
Sino-Dutch Demonstration Researcher and Training Centre for Water Treatment （三）实验步骤: ➢ (1)水样制备。取自来水20L加入1％含量氨氮溶液2mL，混匀，即得实验 用原水，其氨氮含量约lmg／L或略高于lmg／L。 ➢ (2)测原水水温及氨氮含量，记入表7—2。测氨氮用直接比色法，测氨氮 步骤如下： ①于50mL比色管中加入50mL原水。 ②另取50mL比色管18支，分别注入氨氮标准溶液0mL、0.2mL、0.4mL、 0.7mL、1.0mL、1.4mL、1.7mL、2.0mL、2.5mL、3.0mL、3.5mL、 4.0mL、4.5mL、5.0mL、5.5mL、6.0mL、6.5mL、7.0mL及8.0mL，均用 蒸馏水稀释至50mL。 ③向水样及氨氮标准溶液管内分别加入lmL酒石酸钾钠溶液，混匀，再加 lmL碘比汞钾溶液，混匀后放置10min，进行比色
> (3)进行折点加氯实验 ①调节流量控制阀门，使进水流量控制在100LU/h,分别在12个1000L烧杯中各 盛原水1000mL。 ②同时打开并调节加样泵加样速率，分别按每烧杯加氯量为mg、2mg、4mg 6mg、8mg、10mg、12mg、14mg、16mg、18mg、20mg进行氯源投加（幻 灯片2)。 ③将12个盛有1000L原水的烧杯注明编号(1、2、.12)，其投氯量分别为 0mg/L、1mg/L、2mg/L、4mg/L、6mg/L、8mg/L、10mg/L、12mg /L、14mg/L、16mg/L、18mg/L及20mg/L,快速混匀2h后，立即测各 烧杯水样的游离氯、化合氯及总余氯的量，并记录数据（见下表）。 水样编号 1 34 5 6789101112 加氯量 总余氯(A 游离性余氯 (B) 化合性余氯 (C=A-B) DETCWAT 87
Sino-Dutch Demonstration Researcher and Training Centre for Water Treatment ➢ (3)进行折点加氯实验 ①调节流量控制阀门，使进水流量控制在100L/h,分别在12个1000mL烧杯中各 盛原水1000mL。 ②同时打开并调节加样泵加样速率，分别按每烧杯加氯量为lmg、2mg、4mg、 6mg、8mg、10mg、12mg、14mg、16mg、18mg、20mg进行氯源投加（幻 灯片 2）。 ③将12个盛有1000mL原水的烧杯注明编号(1、2、……12)，其投氯量分别为 0mg／L、lmg／L、2mg／L、4mg／L、6mg／L、8mg／L、10mg／L、12mg ／L、14mg／L、16mg／L、18mg／L及20mg／L，快速混匀2h后，立即测各 烧杯水样的游离氯、化合氯及总余氯的量，并记录数据（见下表）。 水样编号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 漂白粉溶液投 加量/ml 加氯量 总余氯（A） 游离性余氯 （B） 化合性余氯 （C＝A－B）
>④总氯及余氯的测定：使用意大利哈纳总氯和余氯测定仪进行测定（测 法附表：总氯和余氯测定仪使用方法表2总和余测定 > (四)实验结果整理 根据比色测定结果进行余氯计算，绘制游离余氯、化合余氯及总余氯与 投氯量的关系曲线。 (五)注意事项 (1)各水样加氯的接触时间应尽可能相同或接近，以利互相比较。 (2)所用漂白粉的存放时间，最好不要超过几个月。漂白粉应密闭存放， 避免受热受潮。 (六)思考题 (1)水中含有氨氮时，投氯量一余氯量关系曲线为何出现折点？ (2)有哪些因素影响投氯量？ (③)本实验原水如采用折点加氯消毒，应有多大的投氯量？ JETCWAT
Sino-Dutch Demonstration Researcher and Training Centre for Water Treatment ➢ ④总氯及余氯的测定：使用意大利哈纳总氯和余氯测定仪进行测定（测 定方法见附表：总氯和余氯测定仪使用方法附表2：总氯和余氯测定仪使 用方法） ➢ （四）实验结果整理 根据比色测定结果进行余氯计算，绘制游离余氯、化合余氯及总余氯与 投氯量的关系曲线。 ➢ （五）注意事项 (1) 各水样加氯的接触时间应尽可能相同或接近，以利互相比较。 (2) 所用漂白粉的存放时间，最好不要超过几个月。漂白粉应密闭存放， 避免受热受潮。 ➢ （六）思考题 (1) 水中含有氨氮时，投氯量—余氯量关系曲线为何出现折点? (2) 有哪些因素影响投氯量? (3) 本实验原水如采用折点加氯消毒，应有多大的投氯量?
二紫外消毒实验 (一)实验目的： (1)了解紫外消毒的工作原理。 (2)掌握紫外消毒系统的基本流程 (二)紫外消毒的原理： 水的紫外线消毒，是通过紫外线对水的照射进行的，是一个光化学过程 紫外线的杀菌机理是一个较为复杂的过程，较为普遍的看法是：微生物 体受到紫外线照射，吸取了紫外线的能量，实质是核酸对紫外线能量的 吸收。核酸吸收紫外线后发生突变，其复制、转录封锁受到阻碍，从而 引起微生物体内蛋白质和酶的合成障碍；另一方面产生自由基可引起光 电离，从而导致细胞死亡。 ETCWAT rerWer T
Sino-Dutch Demonstration Researcher and Training Centre for Water Treatment 二 紫外消毒实验 （一）实验目的： (1)了解紫外消毒的工作原理。 (2)掌握紫外消毒系统的基本流程 （二）紫外消毒的原理： 水的紫外线消毒，是通过紫外线对水的照射进行的，是一个光化学过程。 紫外线的杀菌机理是一个较为复杂的过程，较为普遍的看法是：微生物 体受到紫外线照射，吸取了紫外线的能量，实质是核酸对紫外线能量的 吸收。核酸吸收紫外线后发生突变，其复制、转录封锁受到阻碍，从而 引起微生物体内蛋白质和酶的合成障碍；另一方面产生自由基可引起光 电离，从而导致细胞死亡
> 紫外线消毒器的消毒能力是指在额定进水量的情况下对水中微生物的杀 灭功能。其物理表达式表示在该状态下的辐照剂量： 1×V W= ×3.6 Q W一辐照剂量，WW(cm2s): /一辐照强度，WcmP: V—消毒器的有效水容积，L: Q一消毒器的额定进水量，mh 杀灭不同的微生物需要不同的辐照剂量，确定决定合适的辐照剂量是确 定消毒器能力的核心问题。一般来说，水消毒应该侧重于杀灭通过水传 染疾病的肠道细菌，所以紫外线消毒器所能提供的辐照剂量最低应不小 于9000pW/(cm2s)。 本实验中紫外消毒装置额定进水流量为0.1m3h(即100LUh) DETCWAT
Sino-Dutch Demonstration Researcher and Training Centre for Water Treatment ➢ 紫外线消毒器的消毒能力是指在额定进水量的情况下对水中微生物的杀 灭功能。其物理表达式表示在该状态下的辐照剂量： ➢ W——辐照剂量，μW/（cm2 •s）； I ——辐照强度，μW/cm2； V——消毒器的有效水容积，L； Q——消毒器的额定进水量，m3 /h ➢ 杀灭不同的微生物需要不同的辐照剂量，确定决定合适的辐照剂量是确 定消毒器能力的核心问题。一般来说，水消毒应该侧重于杀灭通过水传 染疾病的肠道细菌，所以紫外线消毒器所能提供的辐照剂量最低应不小 于9000μW/（cm2 •s）。 ➢ 本实验中紫外消毒装置额定进水流量为0.1 m3 /h（即100L/h） 3.6 = Q I V W