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折点加氯实验

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《排水工程》精品课程 1 实验 5 折点加氯消毒实验 经过混凝沉淀、澄清、过滤等水质净化过程,水中大部分悬浮物质已被去除,但是还有一定数量的微生物,包括对人体有害的病原菌仍在水中,常采用消毒方法来杀死这些致病微生物。 氯消毒广泛用于给水处理和污水处理。由于不少水源受到不同程度的污染,水中含有一定浓度的氨氮,掌握折点加氯消毒的原理及其实验技术,对解决受污染水源的消毒问题,很有必要。 一、目的 1、 了解氯消毒的基本原理。 2、 掌握加氯量,需氯量的计算方法。 3、 掌握氯氨消毒的基本方法。 二、原理 氯气和漂白粉加入水中后发生如下反应: Cl2+H2O=HOCl+HCl (5-1) 2Ca(OCl)2+2H2O=2HOCl+Ca(OH)2+CaCl2 (5-2) HOCl=H++OCl— (5-3) 次氯酸和次氯酸根均有消毒作用,但前者消毒效果较好,因细菌表面带负电,而 HOCl 是中性分子,可以扩散到细菌内部破坏细菌的酶系统,妨碍细菌的新陈代谢,导致细菌的死亡。 如果水中没有细菌、氨、有机物和还原性物质,则投加在水中的氯全部以自由氯形式存在,即余氯量=加氯量 由于水中存在有机物及相当数量的氨氮化合物,它们性质很不稳定,常发生化学反应逐渐转变为氨,氨在水中是游离状态或以铵盐形式存在。加氯后,氯与氨必生成“化合性”氯,同样也起消毒作用。根据水中氨的含量,pH 值高低及加氯量多少、加氯量与剩余氯量的关系,将出现四个阶段,即四个区间。 第一区 OA 段:表示水中杂质把氯消耗光,余氯量为零,消毒效果不可靠。 第二区 AH 段:加氯量增加后,水中有机物等被氧化殆尽,出现化合性余氯,反应式为: NH3+HClO=NH2Cl+H2O (5-4) NH2Cl+HClO=NHCl2+H2O (5-5) 若氨与氯全部生成 NH2Cl 则投加氯气用量是氨的 4.2 倍,水中 pH<6.5 时主要生成 NHCl2。 第三区 HB 段:投加的氯量不仅生成 NHCl2、NCl3,同时还发生下列反应: 2NH2Cl+HOCl N2 +3HCl+H2O (5-6) 结果使氨氮被氧化生成一些不起消毒作用的化合物,余氯逐渐减少最后到最低的折点 B。 第四区 BC 段:继续增加加氯量,水中开始出现自由性余氯。加氯量超过折点时的加氯称为折点加氯0 余氯(mg/L) A H B C 加氯量(mg/L) 图 5-1 折点加氯曲线 《排水工程》精品课程 2 或过量加氯。 三、设备及装置 1、 折点加氯消毒设备 1 台 2、 水箱或水桶 1 个,能盛水几十升; 3、 20L 玻璃瓶 1 个; 4、 50mL 比色管 20 多根...

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