饮用水消毒技术.pptx
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《饮用水消毒》课件
紫外线消毒
总结词
紫外线消毒利用紫外线光束照射水体， 破坏微生物的DNA结构，从而达到杀菌 消毒的目的。
VS
详细描述
紫外线消毒技术通过特定波长的紫外线光 束照射水体，破坏微生物的DNA结构， 阻止其复制和繁殖，从而达到杀菌消毒的 目的。紫外线消毒技术具有高效、环保、 安全等优点，但对处理的水质要求较高， 且灯管寿命相对较短，成本较高。
法规标准的完善
为了保障饮用水安全，各国政府将会进一步完善饮用水安全相关的法规标准，加强水质监测和监管力度 ，推动饮用水消毒技术的创新和应用。
臭氧消毒剂
总结词
臭氧消毒剂具有强氧化性和广谱抗菌性，能够高效杀灭水中的微生物。
详细描述
臭氧消毒剂通过向水中添加臭氧气体或臭氧水，利用臭氧的强氧化性对水中的细菌、病毒、霉菌等微 生物进行氧化灭活。臭氧消毒剂具有广谱抗菌性，对多种微生物均有良好的杀灭效果。然而，臭氧消 毒剂在水中不稳定，易分解，且成本相对较高，因此在实际应用中受到一定限制。
优化消毒工艺
研究并采用更安全、有效的消毒工艺，减少副产物的产生。
05
饮用水消毒的实践与案 例分析
国内外饮用水消毒现状
国内饮用水消毒现状
我国饮用水消毒的主要方法是氯消毒，包括液氯、次氯酸钠和二氧化氯等。目前 ，大部分自来水厂采用液氯消毒，但随着人们对水质要求的提高，一些新型的消 毒技术如臭氧消毒、紫外线消毒等也逐渐得到应用。
饮用水消毒
目录
• 饮用水消毒的必要性 • 饮用水消毒的方法 • 饮用水消毒剂的种类与选择 • 饮用水消毒的效果评价与标准 • 饮用水消毒的实践与案例分析
01
饮用水消毒的必要性
水质污染现状
01
02
03
第5章饮用水消毒技术及其消毒副产物课件
第5章饮用水消毒技术及 其消毒副产物
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2023/10/8
第5章饮用水消毒技术及其消毒副产 物
饮用水消毒的必要性
• 消毒是给水处理工艺中的重要组成部分。在供水系统中,消毒是最 后一道处理工艺,是保证用户安全用水、防止通过供水管网传播
各种传染病的必不可少的措施。
• 19世纪中叶,人类历史第一次将水质与人体健康直接联系起来,正
乙酸。
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第5章饮用水消毒技ห้องสมุดไป่ตู้及其消毒副产 物
氯化消毒副产物形成的影响因素 3－4
• 3 pH值对CDBPs的影响显著。
•
研究发现,THMs的生成量在中性和弱碱性条件下较大,
在酸性条件下较少。但Bocye等证实在低pH值下,仍然有三
氯甲烷生成。Rebenne研究了较宽pH值范围下间苯二酚型
• 卤乙酸(HAAS):动物实验发现,HAAS具有致癌、生 殖、发育毒性,并且发现高剂量的DCAA有明显的 神经毒性,当DCAA和TCAA的剂量增高时,可以引 起心脏畸形。
• 研究调查表明,CDBPs与膀胱癌、结肠癌、直肠癌、 胰腺癌、脑癌与肺癌等具有一定的相关性,可增加 孕妇早期流产的危险性并可使婴儿患中枢神经缺 陷症,与心血管疾病的关系还有待进一步研究。
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第5章饮用水消毒技术及其消毒副产 物
氯化消毒副产物的控制方法
• 1 降低已生成CDBPs的方法 • 2 降低CDBPs的前体物质 • 3 优化消毒方法 • 4 寻找替代消毒剂
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第5章饮用水消毒技术及其消毒副产 物
降低已生成CDBPs的方法
CDBPs一旦生成，其去除就比较困难。 • 活性炭吸附 • 活性炭纤维吸附 • 辐射降解
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2023/10/8
第5章饮用水消毒技术及其消毒副产 物
饮用水消毒的必要性
• 消毒是给水处理工艺中的重要组成部分。在供水系统中,消毒是最 后一道处理工艺,是保证用户安全用水、防止通过供水管网传播
各种传染病的必不可少的措施。
• 19世纪中叶,人类历史第一次将水质与人体健康直接联系起来,正
乙酸。
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第5章饮用水消毒技ห้องสมุดไป่ตู้及其消毒副产 物
氯化消毒副产物形成的影响因素 3－4
• 3 pH值对CDBPs的影响显著。
•
研究发现,THMs的生成量在中性和弱碱性条件下较大,
在酸性条件下较少。但Bocye等证实在低pH值下,仍然有三
氯甲烷生成。Rebenne研究了较宽pH值范围下间苯二酚型
• 卤乙酸(HAAS):动物实验发现,HAAS具有致癌、生 殖、发育毒性,并且发现高剂量的DCAA有明显的 神经毒性,当DCAA和TCAA的剂量增高时,可以引 起心脏畸形。
• 研究调查表明,CDBPs与膀胱癌、结肠癌、直肠癌、 胰腺癌、脑癌与肺癌等具有一定的相关性,可增加 孕妇早期流产的危险性并可使婴儿患中枢神经缺 陷症,与心血管疾病的关系还有待进一步研究。
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第5章饮用水消毒技术及其消毒副产 物
氯化消毒副产物的控制方法
• 1 降低已生成CDBPs的方法 • 2 降低CDBPs的前体物质 • 3 优化消毒方法 • 4 寻找替代消毒剂
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第5章饮用水消毒技术及其消毒副产 物
降低已生成CDBPs的方法
CDBPs一旦生成，其去除就比较困难。 • 活性炭吸附 • 活性炭纤维吸附 • 辐射降解
饮用水净化消毒
实习一 饮用水净化与消毒
2019/12/4
1
实习目的
通过这一验证性实验 的学习，要求学生掌握饮 用水的净化与消毒方法
2019/12/4
2
实习要求
学习水混凝沉淀和氯化消毒的原 理和方法 掌握饮用水的净化与消毒效果的 评价方法
2019/12/4
3
实习内容
漂白粉有效氯含量的测定 漂白粉加入量测定 余氯测定
注意滴定终点，当溶液滴定至蓝色时， 应放慢滴定速度
计算结果的单位为ml/mg或以百分比的 形式表示
2019/12/4
6
漂白粉加入量测定
原理
取一定体积的水样数份，分别加入 不同量的已知浓度的漂白粉稀释液，半 小时后，观察余氯，取其余氯量最适当 （0.3mg/L）的水样，计算出漂白粉加入 量。漂白粉中有效氯含量在15%以上时， 即可用本法测定加入量
2019/12/4
10
操作注意事项
余氯测定使用的样品管是第三个实 验加入漂白粉后30分钟的水样
水温控制在15～20℃时显色最好， 注意将水温控制在这一温度范围
2019/12/4
11
思考题
饮用水的净化方法有哪些？ 如何测定水中的余氯？
2019/12/4
12
2019/12/4
7
操作步骤
在三角烧瓶里加入100ml蒸馏水
加入盐酸5ml，碘化钾2ml充分搅匀
加入1%漂白粉溶液10ml，摇匀，此时 溶液呈红色或棕黄色
用0.7%硫代硫酸钠标准滴定，至转为淡 黄色时加10滴1%淀粉溶液。溶液即成蓝 色，继续滴至溶液的蓝色消失即为终点。 记录滴定用去的硫代硫酸钠总量
2019/12/4
8
操作注意事项
2019/12/4
1
实习目的
通过这一验证性实验 的学习，要求学生掌握饮 用水的净化与消毒方法
2019/12/4
2
实习要求
学习水混凝沉淀和氯化消毒的原 理和方法 掌握饮用水的净化与消毒效果的 评价方法
2019/12/4
3
实习内容
漂白粉有效氯含量的测定 漂白粉加入量测定 余氯测定
注意滴定终点，当溶液滴定至蓝色时， 应放慢滴定速度
计算结果的单位为ml/mg或以百分比的 形式表示
2019/12/4
6
漂白粉加入量测定
原理
取一定体积的水样数份，分别加入 不同量的已知浓度的漂白粉稀释液，半 小时后，观察余氯，取其余氯量最适当 （0.3mg/L）的水样，计算出漂白粉加入 量。漂白粉中有效氯含量在15%以上时， 即可用本法测定加入量
2019/12/4
10
操作注意事项
余氯测定使用的样品管是第三个实 验加入漂白粉后30分钟的水样
水温控制在15～20℃时显色最好， 注意将水温控制在这一温度范围
2019/12/4
11
思考题
饮用水的净化方法有哪些？ 如何测定水中的余氯？
2019/12/4
12
2019/12/4
7
操作步骤
在三角烧瓶里加入100ml蒸馏水
加入盐酸5ml，碘化钾2ml充分搅匀
加入1%漂白粉溶液10ml，摇匀，此时 溶液呈红色或棕黄色
用0.7%硫代硫酸钠标准滴定，至转为淡 黄色时加10滴1%淀粉溶液。溶液即成蓝 色，继续滴至溶液的蓝色消失即为终点。 记录滴定用去的硫代硫酸钠总量
2019/12/4
8
操作注意事项
《饮用水净化消毒》课件
常见的水质问题
富含重金属
某些地区的水源可能被重金属污染，对人体健康造成潜在风险。
含有细菌和病毒
饮用未经处理的水可能导致肠道疾病和其他传染病的传播。
高浓度的化学物质
工业废物和农药可能使水源中的化学物质超过安全限值，对健康造成潜在威胁。
净化饮用水的方法
• 过滤：使用物理或化学方法去除悬浮物、有机物和细菌。 • 沉淀：利用重力将杂质沉降到水底，进而去除。 • 消毒：使用消毒剂杀灭水中的病毒和细菌。
消毒饮用Байду номын сангаас的方法
1
紫外线消毒
2
紫外线可以破坏微生物的细胞结构，
杀死病菌和病毒。
3
氯消毒
氯是常用的消毒剂，可以有效杀灭水 中的病菌，但对于一些化学物质可能 产生副产物。
臭氧消毒
臭氧是一种强氧化剂，可以有效消灭 水中的细菌、病毒和有机物。
总结和建议
确保饮用水质量的净化和消毒工作不容忽视。我们应该加强监测和提高意识， 共同努力为人们提供干净、安全的饮用水。
《饮用水净化消毒》PPT课件
前言
欢迎大家参与本次关于饮用水净化消毒的PPT课件。我们将深入探讨饮用水的 重要性以及改善饮用水质量的方法。
背景介绍
随着城市化和工业化的不断发展，人们对清洁安全的饮用水的需求日益增加。整个社会都对改善和保护 水质提出了更高的要求。
饮用水净化的重要性
无论是生活还是工业用途，清洁安全的饮用水对人体健康和经济发展至关重 要。它可以预防水传播的疾病，并提供更好的生活质量。
饮用水安全消毒技术PPT课件
尽管目前美国和中国水质标准对氯代消毒副产物的规定只有三卤甲烷和卤乙酸两类，
第14页/共96页
• 实际上研究发现的消毒副产物名单很长，比较重要的有： • 三卤甲烷(THMs) • 卤乙酸(Haloaceticacids) • 卤代醛(Haloacetaldehydes) • 卤代腈(Haloacetonitriles) • 卤代酮(Halopropanones) • 卤代硝基甲烷(Halonitromethanes) — • 卤代氰(Halocyanogens) • 无机副产物(亚氯酸盐、澳酸盐等)
第13页/共96页
•
毒理学指标也应消毒副产物反应现代科学的新进展。中国城镇供水协会应该建立
全国性的饮用水消毒副产物信息网，根据各个地区供水企业检测到的消毒副产物和其潜
在的危害对水质标准中的消毒副产物名单及时作出调整。未来的水质标准不应该是一制
定就实行很长时间，而是应该根据研究的新发现不断更新、调整。就消毒副产物而言，
第22页/共96页
3. 改进消毒技术，全面提高饮用水水质 • 为了全面提高饮用水水质，在优化氯消毒的前提下，还要研究新的消毒方式，以克
服氯消毒的缺点。目前二氧化氯、臭氧和紫外线消毒都是可能的选择之一，但紫外 线消毒技术是最有前途的技术之一，因为紫外线消毒不产生副产物，对抗氯型的隐 孢子虫和贾第虫都有好的消毒效果。因此应该重点研究紫外线消毒在饮用水处理中 的应用特点。
注：中国的规定摘自《城市供水水质标准》（CJ／T 206—2005)
第9页/共96页
3．管网水质生物稳定性问题
• 由于出厂水中存在可生物降解有机物 (Biodegradable Organic Matter，缩写为 BDOM)，成为管网中异养细菌生长繁殖所需的 营养基质，使出厂水中未被消毒杀死的细菌或其 他途径进入给水管网的细菌重新生长(Regrowth 或aftergrowth)。部分细菌随机附着在管壁上利 用营养基质生长而成生物膜。
2022年消毒在饮用水中的应用讲义(共16张PPT)
氯酸钠的杀菌作用愈弱，PH值降低，其杀菌作用增强。 消毒后能迅速分解，对环境没有危害。 ② 浓度： 次氯酸钠消毒的优点及缺点
消 杀毒菌后能能 力迅 强速 、在分 消解 毒， 快P对 而H环耐境 久、没 。有温危害度。 、有机物等不变的情况下，有效氯浓 度增加，杀菌作用增强。 加之，氯气等气体的极强扩散性对环境存在毒害作用，游离氯的高活性同许多有机物容易形成诸如三氯甲烷、四氯化碳、二恶英等一类
四、二氧化氯消毒技术 致癌的氯代有机化合物，造成环境的第二次污染，逐渐被淘汰。
消毒后能迅速分解，对环境没有危害。 二氧化氯在水中是纯粹的溶解状态，基本不发生水解反应，二氧化氯分子以自由基单体存在，不分解，也不构成二聚体或多聚体的形态
二氧化氯消毒特点 ，所以它的消毒作用受水的PH影响极小，在水中扩散迅速。
消毒在饮用水中的应用
三、次氯酸钠消毒技术
次氯酸钠消毒的原理
次氯酸钠属于高效的含氯消毒剂。含氯消毒剂杀菌作 用包括次氯酸的作用、新生氧作用和氯化用。次氯酸的氧 化作用是含氯消毒剂的最主要的菌机理。含氯消毒剂在水 中形成次氯酸，作用于菌体蛋白质。次氯酸不仅可与细胞 壁发生作用，且因分子小，不带电荷，故侵入细胞内与蛋 白质发生氧化作用或破坏其磷酸脱氢酶，使糖代谢失调而 致细胞死亡。
致次细氯胞 酸死钠亡分。子扩式：散NaC性10,分对子量环：74.境存在毒害作用，游离氯的高活性同许 多有机物容易形成诸如三氯甲烷、四氯化碳、二恶 二氧化氯消毒特点
加之，氯气等气体的极强扩散性对环境存在毒害作用，游离氯的高活性同许多有机物容易形成诸如三氯甲烷、四氯化碳、二恶英等一类
英等一类致癌的氯代有机化合物，造成环境的第二 致癌的氯代有机化合物，造成环境的第二次污染，逐渐被淘汰。
消毒在饮用水中的应用
消 杀毒菌后能能 力迅 强速 、在分 消解 毒， 快P对 而H环耐境 久、没 。有温危害度。 、有机物等不变的情况下，有效氯浓 度增加，杀菌作用增强。 加之，氯气等气体的极强扩散性对环境存在毒害作用，游离氯的高活性同许多有机物容易形成诸如三氯甲烷、四氯化碳、二恶英等一类
四、二氧化氯消毒技术 致癌的氯代有机化合物，造成环境的第二次污染，逐渐被淘汰。
消毒后能迅速分解，对环境没有危害。 二氧化氯在水中是纯粹的溶解状态，基本不发生水解反应，二氧化氯分子以自由基单体存在，不分解，也不构成二聚体或多聚体的形态
二氧化氯消毒特点 ，所以它的消毒作用受水的PH影响极小，在水中扩散迅速。
消毒在饮用水中的应用
三、次氯酸钠消毒技术
次氯酸钠消毒的原理
次氯酸钠属于高效的含氯消毒剂。含氯消毒剂杀菌作 用包括次氯酸的作用、新生氧作用和氯化用。次氯酸的氧 化作用是含氯消毒剂的最主要的菌机理。含氯消毒剂在水 中形成次氯酸，作用于菌体蛋白质。次氯酸不仅可与细胞 壁发生作用，且因分子小，不带电荷，故侵入细胞内与蛋 白质发生氧化作用或破坏其磷酸脱氢酶，使糖代谢失调而 致细胞死亡。
致次细氯胞 酸死钠亡分。子扩式：散NaC性10,分对子量环：74.境存在毒害作用，游离氯的高活性同许 多有机物容易形成诸如三氯甲烷、四氯化碳、二恶 二氧化氯消毒特点
加之，氯气等气体的极强扩散性对环境存在毒害作用，游离氯的高活性同许多有机物容易形成诸如三氯甲烷、四氯化碳、二恶英等一类
英等一类致癌的氯代有机化合物，造成环境的第二 致癌的氯代有机化合物，造成环境的第二次污染，逐渐被淘汰。
消毒在饮用水中的应用
《饮用水消毒处理》课件
2
物理方法
讨论了紫外线消毒方法和超滤膜消毒方法，它们是常用的物理消毒处理方法。
3. 化学消毒剂
• 克洛尔、次氯酸钠 • 臭氧 • 高锰酸钾、过氧化氢
4. 消毒剂的选择
选择的考虑因素
介绍了选择消毒剂时需要考虑的因素，如消毒效果、对人体的安全性等。
不同消毒剂的优缺点
探讨了各种消毒剂的优点和缺点，帮助选择最适合的消毒剂。
技术适应性和成本考虑
讨论了技术适应性和成本对消毒剂选择的影响。
5. 消毒剂的使用注意事项
• 浓度控制 • 使用时间和周期 • 生物污染监测 • 预处理和后处理
6. 应用案例分析
1
消毒处理方法选择
通过实际案例分析，说明在不同情况下如何选择合适的消毒处理方法。
2
消毒浓度和时间控制
阐述如何控制消毒剂的浓度和使用时间，以达到最佳效果。
3
结果及效果分析
评估消毒处理的结果和效果，探讨改进措施。
7. 结论
总结饮用水消毒处理的重要性和必要性，以及如何选择合适的消毒剂和注意事项，强调消毒处理对保障饮用水 安全的重要性。
《饮用水消毒处理》PPT 课件
本课程将介绍饮用水消毒处理的重要性和必要性，以及各种消毒处理方法和 消毒剂的选择和使用是确保水质安全的重要步骤，本节将定义饮用水消毒处理的 概念，并阐述其重要性和必要性。
2. 消毒处理方法
1
化学方法
介绍了氯消毒方法、臭氧消毒方法以及臭氧/氧化消毒方法。
环境卫生学(5.1)--5.饮用水卫生.pptx
一、生活饮用水水质标准
（二）我国生活饮用水水质标准及其指定依据 （3）感官性状及一般化学指标: 均为限值
硫酸盐：轻泻作用，异味，250mg/L 溶解性固体：苦咸味。1000mg/L 总硬度: 碳酸钙计，450mg/L 耗氧量：3mg/L 挥发苯酚类：恶臭，0.002mg/L 阴离子洗涤剂: 泡沫和异味，0.3mg/L
一、生活饮用水水质标准
（二）我国生活饮用水水质标准及其指定依据 2.非常规指标： （1）微生物学指标：2项。 （2）毒理学指标：39项；除10项无机物外皆为有 毒有害的有机物，如氯乙烯、苯化合物、藻毒素、农 药、氯化消毒副产物等。 （3）感官性状和一般化学指标：3项。
二、生活用水量标准
“用水量”在居民区是指每一每天消耗的平均水量， 在工业企业是指每一职工每天的生活用水量和淋浴用 水量。最高日用水量是指一年中用水量最多的一天的 用水量。最高时用水量是指最高日内最高小时的用量。 在一年中最高日用水量与平均日用水量的比值称日变 化系数（kd），在最高日内，最高时用水量与平均日 用水量的比值称时变化系数（kh）。
一、生活饮用水水质标准
（二）我国生活饮用水水质标准及其指定依据
（2）毒理指标 均为最高限值 硝酸盐：硝酸盐氮10mg/L 三氯甲烷（氯仿）：更严格，0.06mg/L 四氯化碳：肝细胞癌风险增加，更严格，
0.002mg/L 溴酸盐：0.01mg/L 甲醛：0.9mg/L 亚氯酸盐：0.7mg/L 氯酸盐：0.7mg/L
二、饮用水的其它健康问题
1.藻类及其代谢产物对健康的危害 （1）海洋赤潮藻类毒素: 麻痹性贝毒、腹泻性贝毒 、记忆缺失性贝毒、神经性贝毒 、西加鱼毒 （2）淡水藻类毒素: 肝毒素、神经毒素、皮肤毒素 （蓝藻）微囊藻毒素（MC）危害：①急性毒性： 肝损害、接触后患皮炎、眼过敏（游泳）、胃肠炎 ②慢性危害：肝癌 2.我国《生活饮用水卫生标准》规定，微囊藻毒素 限值为0.001mg/L
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地面水→混凝→沉淀→过滤，或清洁地下水， 1.0—1.5mg/l
地面水→混凝→沉淀 1.5—2.5mg/l
2021/2/2
22
18.1.3 加氯点
1.滤后氯化 在滤池出水口、清水池进口处、滤池至清水池管道上。
适用：原水水质较好，处理后水中有机物、细菌大部分被 去除，加氯量很少，满足余氯要求。 2.滤前氯化或预氯化
在三种氯氨中，二氯氨消毒效果最好。 但有嗅味。三氯氨消毒作用极差，且有恶嗅 味。
2021/2/2
15
当水中存在氯氨或同时向水中投加氯
氨时，消毒作用较缓慢，需要较长的接触 时间。根据实验结果，用氯消毒，5分钟 内可杀灭细菌达99%以上；用氯氨消毒时， 相同条件下，5分钟内仅达60%，接触时 间延长到十几小时，才能达到99%以上的 灭菌效果。
2021/2/2
16
18.1.2 加氯量 加氯量＝需氯量＋余氯量
需氯量：指用于灭活水中微生物、氧化有机物和 还原性物质等所消耗的部分。
余氯：为了抑制水中残余病原微生物的再度繁殖， 管网中尚需维持少量剩余氯。包括自由性余氯 和化合性余氯。
自由性余氯：Cl2、HOCl、OCl化合性余氯： NH2Cl、NHCl2、NCl3
PH>9， 一氯氨占优势 PH=7时， 一氯氨和二氯氨同时存在 PH<6.5时，二氯氨占优势 PH<4.5 三氯氨占优势
2021/2/2
14
氯氨的消毒也是依靠HOCl，只有HOCl 消耗得差不多时，反应才会向左移动。继续 产生消毒所需的HOCl。因此，采用氯氨消毒 需要较长的接触时间。
水中所含的氯以氯胺存在时，称为化合 性余氯。 HOCl和OCl-都有氧化能力，称为 自由氯。自由性余氯比化合性余氯消毒效果 要高的多。
2021/2/2
10
表1 不同温度下次氯酸离解平衡常数
温 度 0 5 10 15 20 25
(℃)
K1×10-8 2.0 2.3 2.6 3.0 3.3 3.7
(mol/L)
K1
ห้องสมุดไป่ตู้
H OCl
HOCl
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11
水中HOCl与OCl-的相对比例取决于 温度和pH值。
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12
氯消毒原理
第一区：OA段，投加的氯都被水中有机物消耗掉了，
余氯量为零。
第二区：AH段，氯与氨反应，有化合性余氯存在
（主要是NH2Cl），故有一定消毒效果。 第三区：HB段，继续产生化合性余氯，并且随着加
氯量增加，发生下列反应：
2NH2Cl+HOCl→N2↑+3HCl+H2O 余氯量反而减少，最后到达B点。
第四区：水中已没有消耗氯的物质，出现自由性余氯。
8
中国消毒水质标准
生活饮用水卫生标准GB5749-2006 细菌总数不超过100MPN或CFU/mL，总大 肠菌群每100 mL水样中不得检出，耐热大肠 菌群每100 mL水样中不得检出。大肠埃希氏 菌每100 mL水样中不得检出。游离余氯，在 与水接触30分钟后应不低于0.3mg/L，小于 4mg/L，管网末梢水应不低于0.05mg/L（适 用于加氯消毒）。
2021/2/2
6
为了保障人民的身体健康，防止 水致疾病的传播，饮用水中不应含有 致病微生物，其中主要是指细菌性病 原微生物和病毒性病原微生物。
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7
作用：消除水中致病微生物的致病作用, 保证人民身体健康。
方法：氯及氯化物消毒，臭氧消毒、紫 外线消毒及某些重金属离子消毒等。
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第18章 消毒（Disinfection ）
18.1 氯消毒 18.2 其他消毒法
2021/2/2
1
水传疾病病原体
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2
水传疾病病原体
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3
水传疾病病原体
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4
1946-1980年美国水传疾病暴发统计
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5
1971-1985年美国给水系统水传疾病暴发统计
此段效果最好。
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20
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21
3. 折点氯化 折点氯化——加氯量超过折点B点所需氯量。（可降 低色度，去除臭味，降低有机物含量，提高混凝效 果。）
生产实践经验表明
原水游离氨<0.3mg/l：加氯量控制在折点后
原水游离氨>0.5mg/l：加氯量控制在峰点前
原水游离氨0.3—0.5mg/l之间，难掌握。 缺乏实验资料的情况下
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18
曲线2与横坐标交角小于45°原 因
（1）水中有机物与氯作用的速度不 同，在测定余氯时，部分有机
物尚在与氯作用中。
（2）水中部分余氯会自动分解，如 次氯酸受水中某些杂质或光线
的作用，产生如下催化分解：
2HOCl→2HCl+O2
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19
③当水中有机物主要是氨氮化合物时
我国要求：出厂水自由性余氯≮0.3mg/L;
出厂水化合性余氯≮0.5～3.0mg/L
管网末梢自由性余氯≮0.05mg/L
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17
加氯量与余氯量的关系 ①无耗氯物质
a:余氯量 b:需氯量
加氯量=余氯量
②有耗氯物质，但无 氨氮化合物
需氯量满足后，随着 加氯量的增加，余氯 量增加。
b2
a1
a2
2021/2/2
9
18.1 氯消毒
特点：杀菌能力强，又持续杀菌能力，应用广泛，技术 成熟，消毒系统和运行费用低廉。
18.1.1 氯消毒原理 （一）原水中不含氨氮
氯易溶于水（20℃和98 kPa时，溶解度为7160 mg/L）。当氯溶解在清水中时，下列两个反应几乎 同时发生：
K1
H OCl
HOCl
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(二)当水中有氨存在时，会发生如下反应： 当水中含有氨氮成分或向水中投加氨时，起主要消毒
作用的依然是HOCl。氯加入水中产生如下反应：
Cl2+H2O HOCl+HCl NH3 + HOCl NH2Cl + H2O NH2Cl + HOCl NHCl2 + H2O NHCl2 + HOCl NCl3 + H2O 反应后，HOCl、一氯胺、二氯胺、三氯胺的含量与其 比例取决于氯、氨的相对浓度、pH值和温度。
主要通过HOCl起作用。 HOCl 为很小的中 性分子，能扩散到带负电的细菌表面，并通过
细菌的细胞壁穿透到细菌内部。当HOCl 分子到 达细菌内部时，能起氧化作用破坏细菌的酶系 统而使细菌死亡。OCl-虽亦具有杀菌能力的有 效氯，但带有负电，难于接近带负电的细菌表 面，杀菌能力比HOCl差得多。
生产实践表明，pH值越低则消毒作用越强， 证明HOCl是消毒的主要因素。
地面水→混凝→沉淀 1.5—2.5mg/l
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18.1.3 加氯点
1.滤后氯化 在滤池出水口、清水池进口处、滤池至清水池管道上。
适用：原水水质较好，处理后水中有机物、细菌大部分被 去除，加氯量很少，满足余氯要求。 2.滤前氯化或预氯化
在三种氯氨中，二氯氨消毒效果最好。 但有嗅味。三氯氨消毒作用极差，且有恶嗅 味。
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当水中存在氯氨或同时向水中投加氯
氨时，消毒作用较缓慢，需要较长的接触 时间。根据实验结果，用氯消毒，5分钟 内可杀灭细菌达99%以上；用氯氨消毒时， 相同条件下，5分钟内仅达60%，接触时 间延长到十几小时，才能达到99%以上的 灭菌效果。
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18.1.2 加氯量 加氯量＝需氯量＋余氯量
需氯量：指用于灭活水中微生物、氧化有机物和 还原性物质等所消耗的部分。
余氯：为了抑制水中残余病原微生物的再度繁殖， 管网中尚需维持少量剩余氯。包括自由性余氯 和化合性余氯。
自由性余氯：Cl2、HOCl、OCl化合性余氯： NH2Cl、NHCl2、NCl3
PH>9， 一氯氨占优势 PH=7时， 一氯氨和二氯氨同时存在 PH<6.5时，二氯氨占优势 PH<4.5 三氯氨占优势
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氯氨的消毒也是依靠HOCl，只有HOCl 消耗得差不多时，反应才会向左移动。继续 产生消毒所需的HOCl。因此，采用氯氨消毒 需要较长的接触时间。
水中所含的氯以氯胺存在时，称为化合 性余氯。 HOCl和OCl-都有氧化能力，称为 自由氯。自由性余氯比化合性余氯消毒效果 要高的多。
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表1 不同温度下次氯酸离解平衡常数
温 度 0 5 10 15 20 25
(℃)
K1×10-8 2.0 2.3 2.6 3.0 3.3 3.7
(mol/L)
K1
ห้องสมุดไป่ตู้
H OCl
HOCl
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水中HOCl与OCl-的相对比例取决于 温度和pH值。
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氯消毒原理
第一区：OA段，投加的氯都被水中有机物消耗掉了，
余氯量为零。
第二区：AH段，氯与氨反应，有化合性余氯存在
（主要是NH2Cl），故有一定消毒效果。 第三区：HB段，继续产生化合性余氯，并且随着加
氯量增加，发生下列反应：
2NH2Cl+HOCl→N2↑+3HCl+H2O 余氯量反而减少，最后到达B点。
第四区：水中已没有消耗氯的物质，出现自由性余氯。
8
中国消毒水质标准
生活饮用水卫生标准GB5749-2006 细菌总数不超过100MPN或CFU/mL，总大 肠菌群每100 mL水样中不得检出，耐热大肠 菌群每100 mL水样中不得检出。大肠埃希氏 菌每100 mL水样中不得检出。游离余氯，在 与水接触30分钟后应不低于0.3mg/L，小于 4mg/L，管网末梢水应不低于0.05mg/L（适 用于加氯消毒）。
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为了保障人民的身体健康，防止 水致疾病的传播，饮用水中不应含有 致病微生物，其中主要是指细菌性病 原微生物和病毒性病原微生物。
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作用：消除水中致病微生物的致病作用, 保证人民身体健康。
方法：氯及氯化物消毒，臭氧消毒、紫 外线消毒及某些重金属离子消毒等。
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第18章 消毒（Disinfection ）
18.1 氯消毒 18.2 其他消毒法
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水传疾病病原体
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2
水传疾病病原体
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3
水传疾病病原体
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4
1946-1980年美国水传疾病暴发统计
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1971-1985年美国给水系统水传疾病暴发统计
此段效果最好。
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3. 折点氯化 折点氯化——加氯量超过折点B点所需氯量。（可降 低色度，去除臭味，降低有机物含量，提高混凝效 果。）
生产实践经验表明
原水游离氨<0.3mg/l：加氯量控制在折点后
原水游离氨>0.5mg/l：加氯量控制在峰点前
原水游离氨0.3—0.5mg/l之间，难掌握。 缺乏实验资料的情况下
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曲线2与横坐标交角小于45°原 因
（1）水中有机物与氯作用的速度不 同，在测定余氯时，部分有机
物尚在与氯作用中。
（2）水中部分余氯会自动分解，如 次氯酸受水中某些杂质或光线
的作用，产生如下催化分解：
2HOCl→2HCl+O2
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③当水中有机物主要是氨氮化合物时
我国要求：出厂水自由性余氯≮0.3mg/L;
出厂水化合性余氯≮0.5～3.0mg/L
管网末梢自由性余氯≮0.05mg/L
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加氯量与余氯量的关系 ①无耗氯物质
a:余氯量 b:需氯量
加氯量=余氯量
②有耗氯物质，但无 氨氮化合物
需氯量满足后，随着 加氯量的增加，余氯 量增加。
b2
a1
a2
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18.1 氯消毒
特点：杀菌能力强，又持续杀菌能力，应用广泛，技术 成熟，消毒系统和运行费用低廉。
18.1.1 氯消毒原理 （一）原水中不含氨氮
氯易溶于水（20℃和98 kPa时，溶解度为7160 mg/L）。当氯溶解在清水中时，下列两个反应几乎 同时发生：
K1
H OCl
HOCl
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(二)当水中有氨存在时，会发生如下反应： 当水中含有氨氮成分或向水中投加氨时，起主要消毒
作用的依然是HOCl。氯加入水中产生如下反应：
Cl2+H2O HOCl+HCl NH3 + HOCl NH2Cl + H2O NH2Cl + HOCl NHCl2 + H2O NHCl2 + HOCl NCl3 + H2O 反应后，HOCl、一氯胺、二氯胺、三氯胺的含量与其 比例取决于氯、氨的相对浓度、pH值和温度。
主要通过HOCl起作用。 HOCl 为很小的中 性分子，能扩散到带负电的细菌表面，并通过
细菌的细胞壁穿透到细菌内部。当HOCl 分子到 达细菌内部时，能起氧化作用破坏细菌的酶系 统而使细菌死亡。OCl-虽亦具有杀菌能力的有 效氯，但带有负电，难于接近带负电的细菌表 面，杀菌能力比HOCl差得多。
生产实践表明，pH值越低则消毒作用越强， 证明HOCl是消毒的主要因素。