第三章废水的化学处理 3.氯氧化
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废水的化学及物理化学处理
4.常用设备
开流式膨胀中和滤池
滚筒式中和滤池。
（三）利用碱性废水和废渣的中和法 在同时存在酸性废水和碱性废水的情况下， 可以以废治废，互相中和。 （四）利用天然水体及土壤中碱度的中和法 天然水体及土壤中的重碳酸盐可用来中和酸 性废水，但必须持慎重态度，对其长远影响 进行观察。
三、碱性废水的中和处理 处理方法： 1.投酸中和法； 2.利用酸性废水及废气中和法。 采用烟道气中和碱性废水，一般在喷淋塔等 装置中进行，使废水处理与消烟除尘、气体 的净化结合起来。
二、胶体的稳定性 胶粒在水中的相互作用受以下三方面的影响： ①带相同电荷的胶粒产生静电斥力，而且电 动电位愈高，胶粒间的静电斥力愈大； ②受水分子热运动的撞击，使微粒在水中作 不规则的运动，即“布朗运动”； ③胶粒之间还存在着相互引力——范德华引 力。当间距较大时，此引力略去不计。
三、混凝原理 1.压缩双电层理论 2. 电性中和作用 3. 吸附架桥作用 4. 网捕作用 注：在废水实际处理中，上述各种机理往往 同时或交叉发挥作用，只是依条件的不同而 以其中的某一种起主导作用而已。
二、电解浮上和电解凝聚
（一）电解浮上法 废水电解时，由于水的电解及有机物的电 解氧化，在电极上会有气体（如H2、O2、 CO2、Cl2等）析出。借助于电极上析出的微 小气泡而浮上分离疏水性杂质微粒的处理技 术。
（二）电解凝聚法 电解凝聚（也称电混凝）是以铝、铁等金属 为阳极，在直电流的作用下，阳极被溶蚀， 产生Al3+、Fe2+等离子，再经一系列水解、聚 合及亚铁的氧化过程，发展成为各种羟基络 和物，多核羟基络和物以至氢氧化物，使废 水中的胶态杂质，悬浮杂质凝聚沉淀而分离。
三、还原法
（一） 硫酸亚铁—石灰法除铬 向含六价铬废水中加入硫酸亚铁还原剂后，六价 铬被还原为三价铬，再加入石灰，即形成氢氧化铬 沉淀，与废水分离。 （二）还原除汞 工业含汞废水的处理，一般采用的还原剂是比汞 活泼的金属(铁、锌等边角 废料)或醛类等。 碎屑中汞的回收，则采用隔绝空气加热，产生的 汞蒸气，经冷却后即可回收。 注：废水中的有机汞通常先用氧化剂（如氯）将 其破坏，使之转化为无机汞后，再用金属置换。
氯氧化处理法
氯氧化处理法
3.1氯消毒 3.2污水氯氧化 3.3加氯量 3.4加氯设备与工艺 3.5氯化消毒副产物 3.6其他消毒方法 3.7污水消毒
3.1 氯消毒
简介： 氯在常温下为黄绿色气体，具强烈刺激性及 特殊臭味，氧化能力很强。在6、7个大气压 下，可变成液态氯，体积缩小457倍。液态氯 灌入钢瓶，有利于贮存和运输。 除氯外，漂白粉[Ca(OCl)Cl)和漂粉精 [Ca(OCl)2]等也能用于消毒。含氯化合物中， 氯的价数大于一l者，称为有效氯，
（2）特点 优点：水中含有有机物和酚时，氯氨消毒不会 产生氯臭和氯酚臭，大大减少了 THMs 的产生， 能保持水中余氯较久。 缺点：作用缓慢，杀菌能力比自由氯弱。单独 使用的情况较少。 （3）常用药剂： 液氨、硫酸氨或氯化氨。 （ 4）投加量：氯和氨的投加量视水质不同而有 所不同。一般采用氯：氨＝3：1～6：1， （ 5 ）投加顺序：先加氨，再加氯，为防止生成 三氯胺
2）氯胺消毒：
（1）生成反应式
NH3 + HOCl NH2Cl + H2O （一氯胺）
NH2Cl + HOCl NHCl2 + H2O（二氯胺）
NHCl2 + HOCl NCl3 + H2O（三氯胺）
其比例与pH有关。 pH>9，一氯胺占优势 pH为7时，一氯胺和二氯胺同时存在。 pH<6.5时，二氯胺 pH<4.5 三氯胺
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。 因此，有氯胺存在时，消毒作用比较缓慢，如氯消 毒5分钟，杀灭细菌99％以上，而用氯胺消毒，相同 条件下仅杀灭50％。 二氯胺的杀菌效果较一氯胺高，三氯胺则几乎无杀 菌作用。它们之间的生成量比例，取决于氨和氯的 相对浓度、pH值和温度等因素。一般而言， pH＞7时，一氯胺的生成量较多； pH＝7．0时，一氯胺和二氯胺近似相等； pH＜6．5时，主要为二氯胺； 三氯胺只有当pH＜4.4时才存在。 因二氯胺很臭，故主要应以一氯胺消毒。
3.1氯消毒 3.2污水氯氧化 3.3加氯量 3.4加氯设备与工艺 3.5氯化消毒副产物 3.6其他消毒方法 3.7污水消毒
3.1 氯消毒
简介： 氯在常温下为黄绿色气体，具强烈刺激性及 特殊臭味，氧化能力很强。在6、7个大气压 下，可变成液态氯，体积缩小457倍。液态氯 灌入钢瓶，有利于贮存和运输。 除氯外，漂白粉[Ca(OCl)Cl)和漂粉精 [Ca(OCl)2]等也能用于消毒。含氯化合物中， 氯的价数大于一l者，称为有效氯，
（2）特点 优点：水中含有有机物和酚时，氯氨消毒不会 产生氯臭和氯酚臭，大大减少了 THMs 的产生， 能保持水中余氯较久。 缺点：作用缓慢，杀菌能力比自由氯弱。单独 使用的情况较少。 （3）常用药剂： 液氨、硫酸氨或氯化氨。 （ 4）投加量：氯和氨的投加量视水质不同而有 所不同。一般采用氯：氨＝3：1～6：1， （ 5 ）投加顺序：先加氨，再加氯，为防止生成 三氯胺
2）氯胺消毒：
（1）生成反应式
NH3 + HOCl NH2Cl + H2O （一氯胺）
NH2Cl + HOCl NHCl2 + H2O（二氯胺）
NHCl2 + HOCl NCl3 + H2O（三氯胺）
其比例与pH有关。 pH>9，一氯胺占优势 pH为7时，一氯胺和二氯胺同时存在。 pH<6.5时，二氯胺 pH<4.5 三氯胺
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。 因此，有氯胺存在时，消毒作用比较缓慢，如氯消 毒5分钟，杀灭细菌99％以上，而用氯胺消毒，相同 条件下仅杀灭50％。 二氯胺的杀菌效果较一氯胺高，三氯胺则几乎无杀 菌作用。它们之间的生成量比例，取决于氨和氯的 相对浓度、pH值和温度等因素。一般而言， pH＞7时，一氯胺的生成量较多； pH＝7．0时，一氯胺和二氯胺近似相等； pH＜6．5时，主要为二氯胺； 三氯胺只有当pH＜4.4时才存在。 因二氯胺很臭，故主要应以一氯胺消毒。
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larger. • Effluent from a biological treatment works is ca 50 mg C / dm3 , ca 50% of
which is colloidal.
• 胶体微粒
– 憎水胶体（不可逆胶 体），粘土及某些无机 混凝剂在水中所形成的 胶体
– 亲水胶体 （可逆胶体）， 如蛋白质，淀粉及胶质 等有机物质都属于亲水 胶体
– 压缩双电层作用（例） ➢ 带电离子的中和作用：当向废水投入电解质如硫酸铝时，硫酸铝在水中离解， 生成带电荷Al3+和SO42-， Al3+是高价离子，它使废水中阳离子浓度增加，并 被废水中带负电的胶体颗粒(如粘土、细菌、病毒等都是带负电的胶体）所 吸附，使Al3+ 进入扩散层甚至吸附层，而使胶体的ξ电位降低，带电的胶体 微粒趋向电中和。当大量正离子进入吸附层致使扩散层完全消失时， ξ电位 为零，胶体间的静电斥力消失，相互碰撞时则全凝聚为较大的颗粒沉淀。 （凝聚）
• 投入聚合物的量必须适当，当投入最过大时，废水中含有大量的聚合物， 反而会把胶体微粒包围，使它们失去了彼此之间架桥的可能，胶体颗粒仍 处于稳定状态。
• 所以，在废水处理中，对高分子絮
凝剂投加量及搅拌时间和强度都应
严格控制，如投加量过大 时，一
开始微粒就被若干高分子链包围，
而无空白部位去吸附其他的高分子
1.2 化学混凝法的原理
• 压缩双电层作用
– 由胶体粒子的双电层结构可知， 反离子的浓度在胶粒表面处最 大，并沿着胶粒表面向外 的距 离呈递减分布，最终与溶液中 离子浓度相等（见图）。当向 溶液中投加电解质，使溶液 中 离子浓度增高，则扩散层的厚 度将从图上的oa减小 至ob。该 过程的实质是加入的反离子与 扩散层原有反 离子之间的静电 斥力把原有部分反离子挤压到 吸附层 中，从而使扩散层厚度 减小。
which is colloidal.
• 胶体微粒
– 憎水胶体（不可逆胶 体），粘土及某些无机 混凝剂在水中所形成的 胶体
– 亲水胶体 （可逆胶体）， 如蛋白质，淀粉及胶质 等有机物质都属于亲水 胶体
– 压缩双电层作用（例） ➢ 带电离子的中和作用：当向废水投入电解质如硫酸铝时，硫酸铝在水中离解， 生成带电荷Al3+和SO42-， Al3+是高价离子，它使废水中阳离子浓度增加，并 被废水中带负电的胶体颗粒(如粘土、细菌、病毒等都是带负电的胶体）所 吸附，使Al3+ 进入扩散层甚至吸附层，而使胶体的ξ电位降低，带电的胶体 微粒趋向电中和。当大量正离子进入吸附层致使扩散层完全消失时， ξ电位 为零，胶体间的静电斥力消失，相互碰撞时则全凝聚为较大的颗粒沉淀。 （凝聚）
• 投入聚合物的量必须适当，当投入最过大时，废水中含有大量的聚合物， 反而会把胶体微粒包围，使它们失去了彼此之间架桥的可能，胶体颗粒仍 处于稳定状态。
• 所以，在废水处理中，对高分子絮
凝剂投加量及搅拌时间和强度都应
严格控制，如投加量过大 时，一
开始微粒就被若干高分子链包围，
而无空白部位去吸附其他的高分子
1.2 化学混凝法的原理
• 压缩双电层作用
– 由胶体粒子的双电层结构可知， 反离子的浓度在胶粒表面处最 大，并沿着胶粒表面向外 的距 离呈递减分布，最终与溶液中 离子浓度相等（见图）。当向 溶液中投加电解质，使溶液 中 离子浓度增高，则扩散层的厚 度将从图上的oa减小 至ob。该 过程的实质是加入的反离子与 扩散层原有反 离子之间的静电 斥力把原有部分反离子挤压到 吸附层 中，从而使扩散层厚度 减小。
第三章第三节 工业废水处理方法
3.1 中和法
第三章 水污染及其防治
三、 药剂中和法
酸性废水的药剂中和法
药剂中和法投药量计算：
G Q C a K (kg / h)
式中： Q ——废水流量(m3/h) C ——废水中酸（碱）浓度(kg/m3) ——换算（比重1） a ——药剂单位理论耗量(kg/kg) α——药剂纯度或浓度(0.6-0.98) K ——反应不均匀系数(1.1-2.0)
3.1 中和法 二、 酸碱废水中和法
中和能力的计算
第三章 水污染及其防治
1）根据当量定律计算: Q1C1=Q2C2
Q-废水流量（m3/h），C-废水中酸/碱浓度（kg/m3）
2）等当点:在滴定分析中，用标准溶液对被测溶液进行滴定，当反 应达到完全时，两者以相等当量化合，这一点称为等当点。
3）等当点的pH
酸碱废水的危害： 1）破坏水体水质，影响水生动植物生存 2）排水管道、设施腐蚀破坏 3）影响污水处理效果（混凝，生物）
3.1 中和法
第三章 水污染及其防治
一、 概述
中和方法的分类
酸性废水的中和方法主要有：与碱性废水互相中和，药剂 中和，过滤中和。
碱性废水的中和方法主要有：与酸性废水互相中和以及药 剂中和。
3.1 中和法 三、 药剂中和法
碱性废水的药剂中和法
第三章 水污染及其防治
原理：向碱性废水投加酸性药剂，使废水的pH值降低的方法。
常采用的中和剂有硫酸、盐酸、硝酸以及锅炉烟道气（CO2、SO2） 等，还应尽可能使用一些工业废酸（工业硫酸）。
3.1 中和法
第三章 水污染及其防治
三、 药剂中和法
碱性废水的药剂中和法
第三章 水污染及其防治
3.3.3 臭氧氧化法
废水的化学及物理处理
投药中和法
1、投加药剂 常用的碱性中和剂 有石灰、电石渣和石灰石 白云石有时候也可以用 NaOH,Na2CO3,投药量 按化学反应方程计算 或实验确定
电石渣
白云石
废水的预处理
中和药剂的制备与投配、 混合与反应
中和产物的分离
泥渣的处理与利用
适用的范围及特点
此法可中和任何性质、任何浓度的酸性废水 这个方法的缺点是劳动卫生条件差操作管理 复杂，制备溶液、投配药剂需要的机械设备 多，采用石灰药剂时，明显的缺点是质量难 以保证，灰渣较多，沉渣体积大，且不易 脱水
2) 反应物浓度
5) 溶液的PH值
3 ) 温度
4） 催化剂及某些 不纯物质的存在
（一）空气及纯氧的氧化法
1、应用条件
用O2进去氧化反应，在常温 常压，无催化剂时，空气氧 化法所用的时间较长，使其 应用受到限制，如果加高温 高压，氧化反应的速率加快
2、适用范围
3、反应设备
含硫废水处理
可以在各密封塔体（空塔 筛板塔，填料塔等） 中进行
利用废水中的污染物在化学反应 过程中能被氧化或还原的性质， 将它转化为无毒或微毒的，或 易于从水中分离出来的新物质， 从而将其从废水中除去的方法。
常用的氧化剂——
常用的还原剂—— 硫酸亚铁、亚硫酸氢钠、 硼氢化钠、水合肼及 铁削等；
空气、臭氧、氯气 次氯酸钠、漂白粉;
漂白粉
1Hale Waihona Puke 反应剂和还原剂的 本性床层固定不变， 水流由上而下流动
工作时，定时的从交换 柱排出部分失效树脂送 到再生柱再生，同时补 冲等量的新树脂参与工 作。
交换树脂再连续移动中 实现交换和再生
移动床
固定床 流动床
影响离子交换能力的因素
处理含氰废水方法之氯氧化法
处理含氰废水方法之氯氧化法处理含氰废水方法之氯氧化法利用氯的强氧化性氧化氰化物，使其分解成低毒物或无毒物的方法叫做氯氧化法。
在反应过程中，为防止氯化氰和氯逸入空气中，反应常在碱性条件下进行，故常常称做碱性氯化法。
氯氧化法于１９４２年开始应用于工业生产，至今已有六十多年了，因此，该方法比较成熟。
一、氯氧化法的优点１）氯氧化法是一种成熟的方法，在工艺设备等方面都积累了丰富的阅历。
２）不少氰化厂用氯氧化法处理含氰废水能获得较充足的效果，氰化物可降低到0.5mg/L甚至更低。
３）氰酸盐能进一步水解，生成无毒物。
４）硫氰酸盐被氧化破坏，废水毒性大为降低。
５）有毒的重金属生成难溶沉淀物，排水含重金属浓度达符合国家规定的排放标准。
６）假如废水中含砷，氯把三价砷氧化为五价砷，进而形成更难溶的砷酸钙而除去。
砷可达标。
７）氯的品种可选择，其运输、使用比较为人们所谙习。
８）既可用于处理澄清水也可用于处理矿浆。
９）既可间歇处理，也可连续处理。
１０）工艺、设备简单，易操作。
１１）投资少。
二、氯氧化法的缺点１）处理废水过程中假如设备密闭不好,CNCl逸入空气中，污染操作环境。
２）不能破坏亚铁氰络物和铁氰络物中的氰化物，也不能使其形成沉淀物而去除，故总氰有时较高，尤其是处理金精矿氰化厂贫液时，由于贫液含铁高，可释放氰化物很难降低到0.5mg/L以下。
总氰化物含量更高。
３）当用漂白粉或漂粉精处理高浓度含氰废水时，由于用量大，废水中氯离子浓度高，与铜形成络合物，使铜超标。
４）排水氯离子浓度高，使地表水和土壤盐化、水利设施腐蚀。
５）氯离子浓度高时使钙、镁大量溶解，废水从尾矿库渗漏出来后，污染地下水，使地下水中钙、镁、氯浓度大为增高，严重地影响水的功能，严重时不能饮用、不能浇灌农田。
６）处理尾矿浆时，如尾矿含硫较高，可能造成氯耗大为加添。
７）氯系氧化剂尤其是液氯的运输和使用有肯定的不安全性，因氯泄漏造成的人畜中毒、农田及鱼塘受危害的事故在其它行业时有发生。
废水中的氯离子如何去除
废水中的氯离子如何去除1.沉淀法沉淀法是将氯离子与一种合适的沉淀剂结合，形成不溶于水的盐类沉淀，然后通过沉淀分离出来。
常用的沉淀剂有氯化银、氯化铅等。
在工业废水处理中，通常会使用混凝剂先将废水中的悬浮颗粒物聚集成大颗粒，然后再与沉淀剂反应形成沉淀物，通过沉淀池等设备将沉淀物和水分离。
2.离子交换法离子交换法是利用离子交换剂将废水中的氯离子与交换剂上的其他无害离子（如氢离子、钠离子等）进行置换，从而实现氯离子去除的目的。
常见的离子交换剂有阴离子交换剂和阳离子交换剂。
阴离子交换剂可以选择性地吸附废水中的氯离子，而通过向交换剂中加入浓缩盐水可以实现废水中氯离子的脱附。
3.活性炭吸附法活性炭是一种具有高表面积和强吸附能力的吸附剂，可以有效地去除废水中的有机物和一些离子。
将废水流经活性炭床，废水中的氯离子会被活性炭吸附，在吸附饱和后更换或再生活性炭即可达到去除氯离子的目的。
活性炭吸附法适用于废水中低浓度的氯离子去除。
4.膜分离技术膜分离技术是利用半透膜对溶液进行分离和纯化的一种方法。
常用的膜分离技术有反渗透、纳滤和超滤等。
在处理含氯废水时，可以使用合适的膜对废水进行处理，通过膜的孔径和选择性分离性能，将废水中的氯离子分离出来，得到去离子水或含低浓度氯离子的水。
5.化学氧化法化学氧化法是通过氧化剂对废水中的氯离子进行氧化还原反应，使其转化为无害物质。
常用的氧化剂包括过氧化氢、高锰酸钾等。
通过适当调节氧化剂的用量和反应条件，可以有效地将废水中的氯离子氧化除去，达到废水净化的目的。
除了上述的方法，还可以采用电解法、生物降解法等进行废水中氯离子的去除。
需要根据废水的具体特性和去除需求来选择合适的处理方法。
同时，在处理过程中还需注意对产生的去除物进行安全处理，以避免对环境造成二次污染。
氯氧化
sinfection
3.1 氯消毒连 3.2污水氯氧化连 3.3加氯量连 3.4加氯设备与工艺连 3.5氯化消毒副产物连 3.6其他消毒方法连 3.7污水消毒连 作业
3.1 氯消毒
简介： 氯在常温下为黄绿色气体，具强烈刺激性及特殊 臭味，氧化能力很强。在6、7个大气压下，可变 成液态氯，体积缩小457倍。液态氯灌入钢瓶， 有利于贮存和运输。 除氯外，漂白粉[Ca(OCl)Cl)和漂粉精[Ca(OCl)2] 等也能用于消毒。含氯化合物中，氯的价数大于 一l者，称为有效氯，
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。 因此，有氯胺存在时，消毒作用比较缓慢，如氯消 毒5分钟，杀灭细菌99％以上，而用氯胺消毒，相同 条件下仅杀灭50％。 二氯胺的杀菌效果较一氯胺高，三氯胺则几乎无杀 菌作用。它们之间的生成量比例，取决于氨和氯的 相对浓度、pH值和温度等因素。一般而言， pH＞7时，一氯胺的生成量较多； pH＝7．0时，一氯胺和二氯胺近似相等； pH＜6．5时，主要为二氯胺； 三氯胺只有当pH＜4.4时才存在。 因二氯胺很臭，故主要应以一氯胺消毒。
（iii）PH的影响 pH高时，OCl-较多。 pH>9，OCl-接近100%。 pH<6，HOCl接近100%。 pH=7.54, [HOCl]=[OCl-] HOCl和 OCl-都有氧化能力， 但细菌是带负电的，所以 一般认为主要是通过 HOCl 的作用来消毒的。 实践也表明 pH 越低，消 毒作用越强。
（2）特点 优点：水中含有有机物和酚时，氯氨消毒不会 产生氯臭和氯酚臭，大大减少了 THMs的产生， 能保持水中余氯较久。 缺点：作用缓慢，杀菌能力比自由氯弱。单独 使用的情况较少。 （3）常用药剂： 液氨、硫酸氨或氯化氨。 （4）投加量：氯和氨的投加量视水质不同而有 所不同。一般采用氯：氨＝3：1～6：1， （5 ）投加顺序：先加氨，再加氯，为防止生成 三氯胺
3.1 氯消毒连 3.2污水氯氧化连 3.3加氯量连 3.4加氯设备与工艺连 3.5氯化消毒副产物连 3.6其他消毒方法连 3.7污水消毒连 作业
3.1 氯消毒
简介： 氯在常温下为黄绿色气体，具强烈刺激性及特殊 臭味，氧化能力很强。在6、7个大气压下，可变 成液态氯，体积缩小457倍。液态氯灌入钢瓶， 有利于贮存和运输。 除氯外，漂白粉[Ca(OCl)Cl)和漂粉精[Ca(OCl)2] 等也能用于消毒。含氯化合物中，氯的价数大于 一l者，称为有效氯，
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。 因此，有氯胺存在时，消毒作用比较缓慢，如氯消 毒5分钟，杀灭细菌99％以上，而用氯胺消毒，相同 条件下仅杀灭50％。 二氯胺的杀菌效果较一氯胺高，三氯胺则几乎无杀 菌作用。它们之间的生成量比例，取决于氨和氯的 相对浓度、pH值和温度等因素。一般而言， pH＞7时，一氯胺的生成量较多； pH＝7．0时，一氯胺和二氯胺近似相等； pH＜6．5时，主要为二氯胺； 三氯胺只有当pH＜4.4时才存在。 因二氯胺很臭，故主要应以一氯胺消毒。
（iii）PH的影响 pH高时，OCl-较多。 pH>9，OCl-接近100%。 pH<6，HOCl接近100%。 pH=7.54, [HOCl]=[OCl-] HOCl和 OCl-都有氧化能力， 但细菌是带负电的，所以 一般认为主要是通过 HOCl 的作用来消毒的。 实践也表明 pH 越低，消 毒作用越强。
（2）特点 优点：水中含有有机物和酚时，氯氨消毒不会 产生氯臭和氯酚臭，大大减少了 THMs的产生， 能保持水中余氯较久。 缺点：作用缓慢，杀菌能力比自由氯弱。单独 使用的情况较少。 （3）常用药剂： 液氨、硫酸氨或氯化氨。 （4）投加量：氯和氨的投加量视水质不同而有 所不同。一般采用氯：氨＝3：1～6：1， （5 ）投加顺序：先加氨，再加氯，为防止生成 三氯胺
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二氯胺的杀菌效果较一氯胺高，三氯胺则几乎无杀 菌作用。它们之间的生成量比例，取决于氨和氯的 相对浓度、pH值和温度等因素。一般而言，
pH＞7时，一氯胺的生成量较多； pH＝7．0时，一氯胺和二氯胺近似相等； pH＜6．5时，主要为二氯胺； 三氯胺只有当pH＜4.4时才存在。 因二氯胺很臭，故主要应以一氯胺消毒。
就游离性余氯而言(指HOCl和OCl—)，则要求 接触30分钟后，有0.3-0.5mg/L余氯；对于化 合性余氯(指NH2Cl和NHCl2)，要求接触1-2小 时后，有1-2mg／L。
（ii）温度
同PH值时温度越低， HOCl越多
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（iii）PH的影响 pH高时，OCl-较多。 pH>9，OCl-接近100%。 pH<6，HOCl接近100%。 pH=7.54, [HOCl]=[OCl-] HOCl和OCl-都有氧化能力，
NH3（酸性条件） 或N2（PH：8~8.5），
反应设备：反应池（压缩空气搅拌或水泵循环搅拌），
沉淀池（二池交替作反应与沉淀）
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2）含酚污水处理 用氯氧化除酚。理论投氯量与酚量之比为6：
1，即可将酚完全破坏，但实际中投氯量 为理论投氯量的10倍左右，原因是（i） 污水中存在其他化合物与氯作用，消耗 氯量； （ii）投氯量不足，酚氧化不充分，而且 生成具有强烈臭味的氯酚。
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1）氯消毒原理
（1）反应式 氯易溶于水中，在清水中，发生下列反应：
Cl2 + H2O HOCl + H+ + ClHOCl H+ + OCl-
4
（2）影响消毒因素
（i）加氯量和接触时间：
加氯量除需满足需氯量外，尚应有一定量的 剩余氯。需氯量是指因灭菌、氧化有机物和还 原性无机物以及某些氯化反应等所消耗的氯量。 所需余氯量的多少，与余氯性质有关。
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作业：
（1）电解（各班1~5号） （2）焚烧（各班6~10号） （3）空气氧化（各班11~15号） （4）化学沉淀（各班16~20号） （5）金属还原（各班20号以后） 要求： （1）手写； （2）有各种方法的原理、适用范围、影响因素、常用工
艺或设备运行简图。 参考文献： （1）水污染处理技术（教材）； （2）实用废水处理技术（图书馆）； （3）三废处理工程技术手册； （4）上网查找（自助）等。
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3.2污水氯氧化
氯氧化广泛应用于污水处理中，如医院污水处理、 除臭、消毒等。
1）含氰污水处理
含氰污水氧化反应分为两阶段进行
第一阶段，CN-
CNO-，
PH维持在10~11，时间：5min。
若度用，C若l2用作N氧a化OC剂l，要由不于断水加解碱呈，碱以性维，持所一以定不的用碱 加碱
10
第二阶段，CNO反应时间1h，
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（2）特点 • 优点：水中含有有机物和酚时，氯氨消毒不会
产生氯臭和氯酚臭，大大减少了THMs的产生， 能保持水中余氯较久。 • 缺点：作用缓慢，杀菌能力比自由氯弱。单独 使用的情况较少。 （3）常用药剂： • 液氨、硫酸氨或氯化氨。 （4）投加量：氯和氨的投加量视水质不同而有 所不同。一般采用氯：氨＝3：1～6：1， （5）投加顺序：先加氨，再加氯，为防止生成 三氯胺
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3.4加氯设备与工艺
1） 加氯设备
大中型水厂一般均用液氯。氯的投加设备种 类很多，常用的有真空加氯机和转子加氯机。 来自氯瓶的氯气首先进入旋风分离器，以分 离悬浮杂质；再通过弹簧膜阀、控制阀、转 子流量计和中转玻璃罩，以调控和测定加氯 量；然后氯气经水射器与压力水混合、溶解， 并被输送至加氯点。
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2）加氯工艺
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3.5氯化消毒副产物
有机物与氯生成有机氯化物，三卤甲烷。
我国新标准规定了三卤甲烷(THMs)浓度，包括： 氯仿、溴仿、二溴一氯甲烷和一溴二氯甲烷四 种物质。
1993年美国制订的消毒剂－消毒副产物方案中 建议： THMs 80 g/L， 卤乙酸（HAAS）：一共五种（一氯乙酸、二氯 乙酸、三氯乙酸、一溴乙酸、二溴乙酸），五 种之和在1997年低于60 g/L，2000年低于 30g/L。
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5NaClO2 + 4HCl → 4 ClO2 + 5NaCl + 2H2O 19
（3）二氧化氯氧化特点 （i）ClO2消毒能力比氯强。 （ii）ClO2不水解，消毒受pH影响较小。 （iii）ClO2余量能在管网中保持很长的时间。 （iv）作为氧化剂，能去除或降低水的色度等。 （v） 但ClO2本身和副产物ClO2－对人体血红细 胞有损害。有报道认为还对人的神经系统及生殖系 统有损害。
但细菌是带负电的，所以 一般认为主要是通过 HOCl 的 作 用 来 消 毒 的 。 实 践 也 表 明 pH 越 低 ， 消 毒作用越强。
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2）氯胺消毒：
（1）生成反应式
NH3 + HOCl NH2Cl + H2O （一氯胺） NH2Cl + HOCl NHCl2 + H2O（二氯胺） NHCl2 + HOCl NCl3 + H2O（三氯胺） 其比例与pH有关。
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2）臭氧消毒
（1）作用：既是氧化剂，又是消毒剂，渗入细胞壁。 （2）特点：作为消毒剂，不会产生三卤甲烷副产物，
杀菌和氧化能力比氯强。但由于臭氧在水中不稳 定，易散失，因此在O3之后，往往需要投加少量 的氯等。 （3）应用：欧洲普遍用臭氧处理饮用水，在美国也 逐渐流行。 （4）关注：但近年来臭氧化的副作用也开始引起人 们的关注。水中大分子物质变成分子较小的中间 产物，可能有毒性。或者中间产物和氯作用后致 突变反而增强。
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3.6 其它消毒法
1）二氧化氯消毒
（1）二氧化氯性质 ClO2在常温下是一种黄绿色气体，具有刺激性。溶解 度是氯的5倍。极不稳定，气态和液态ClO2均易爆炸。故 必须以水溶液的形式现场制取。
（2） 制取方法： （i）亚氯酸钠和氯制取：
Cl2 + H2O → HOCl + HCl HOCl + HCl +2NaClO2 → 2 ClO2 + 2NaCl +H2O （ii）用酸与亚氯酸钠制取:
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3.7 污水消毒
必要性：污水经一级或二级处理以后，水质大大 改善，细菌含量也幅度降低，但细菌的绝对值仍很 高，并存在有病原菌的可能。因此在排放之前或回 用之前，应进行消毒。
工艺：一般采用氯消毒： Cl2 污水 → 混合池 → 接触池 → 排放 加氯量： 一般城市污水二级处理出水：加5－10mg/L 接触时间：30分， 余氯量：>0.5mg/L
pH>9，一氯胺占优势
pH为7时，一氯胺和二氯胺同时存在。 pH<6.5时，二氯胺 pH<4.5 三氯胺
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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。
因此，有氯胺存在时，消毒作用比较缓慢，如氯消 毒5分钟，杀灭细菌99％以上，而用氯胺消毒，相同 条件下仅杀灭50％。
第3章 化学处理法
3.氯氧化
disinfection
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3.1 氯消毒连 3.2污水氯氧化连 3.3加氯量连 3.4加氯设备与工艺连 3.5氯化消毒副产物连 3.6其他消毒方法连 3.7污水消毒连 作业
2
3.1 氯消毒
简介： 氯在常温下为黄绿色气体，具强烈刺激性及特 殊臭味，氧化能力很强。在6、7个大气压下， 可变成液态氯，体积缩小457倍。液态氯灌入 钢瓶，有利于贮存和运输。 除氯外，漂白粉[Ca(OCl)Cl)和漂粉精 [Ca(OCl)2]等也能用于消毒。含氯化合物中， 氯的价数大于一l者，称为有效氯，
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3）污水脱色 氯有较好的脱色效果，对印染废水脱色， 脱色效果与PH和投氯方式有关，碱性条 件下效果好。
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3.3加氯量 加氯量＝需氯量＋余氯 需氯量：灭活水中微生物、氧化有机物和还原性物 质所消耗的部分。 余氯：出厂水接触30分后余氯不低于0.3mg/L；在 管网末梢不应低于0.05mg/L。
pH＞7时，一氯胺的生成量较多； pH＝7．0时，一氯胺和二氯胺近似相等； pH＜6．5时，主要为二氯胺； 三氯胺只有当pH＜4.4时才存在。 因二氯胺很臭，故主要应以一氯胺消毒。
就游离性余氯而言(指HOCl和OCl—)，则要求 接触30分钟后，有0.3-0.5mg/L余氯；对于化 合性余氯(指NH2Cl和NHCl2)，要求接触1-2小 时后，有1-2mg／L。
（ii）温度
同PH值时温度越低， HOCl越多
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（iii）PH的影响 pH高时，OCl-较多。 pH>9，OCl-接近100%。 pH<6，HOCl接近100%。 pH=7.54, [HOCl]=[OCl-] HOCl和OCl-都有氧化能力，
NH3（酸性条件） 或N2（PH：8~8.5），
反应设备：反应池（压缩空气搅拌或水泵循环搅拌），
沉淀池（二池交替作反应与沉淀）
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2）含酚污水处理 用氯氧化除酚。理论投氯量与酚量之比为6：
1，即可将酚完全破坏，但实际中投氯量 为理论投氯量的10倍左右，原因是（i） 污水中存在其他化合物与氯作用，消耗 氯量； （ii）投氯量不足，酚氧化不充分，而且 生成具有强烈臭味的氯酚。
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1）氯消毒原理
（1）反应式 氯易溶于水中，在清水中，发生下列反应：
Cl2 + H2O HOCl + H+ + ClHOCl H+ + OCl-
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（2）影响消毒因素
（i）加氯量和接触时间：
加氯量除需满足需氯量外，尚应有一定量的 剩余氯。需氯量是指因灭菌、氧化有机物和还 原性无机物以及某些氯化反应等所消耗的氯量。 所需余氯量的多少，与余氯性质有关。
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作业：
（1）电解（各班1~5号） （2）焚烧（各班6~10号） （3）空气氧化（各班11~15号） （4）化学沉淀（各班16~20号） （5）金属还原（各班20号以后） 要求： （1）手写； （2）有各种方法的原理、适用范围、影响因素、常用工
艺或设备运行简图。 参考文献： （1）水污染处理技术（教材）； （2）实用废水处理技术（图书馆）； （3）三废处理工程技术手册； （4）上网查找（自助）等。
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3.2污水氯氧化
氯氧化广泛应用于污水处理中，如医院污水处理、 除臭、消毒等。
1）含氰污水处理
含氰污水氧化反应分为两阶段进行
第一阶段，CN-
CNO-，
PH维持在10~11，时间：5min。
若度用，C若l2用作N氧a化OC剂l，要由不于断水加解碱呈，碱以性维，持所一以定不的用碱 加碱
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第二阶段，CNO反应时间1h，
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（2）特点 • 优点：水中含有有机物和酚时，氯氨消毒不会
产生氯臭和氯酚臭，大大减少了THMs的产生， 能保持水中余氯较久。 • 缺点：作用缓慢，杀菌能力比自由氯弱。单独 使用的情况较少。 （3）常用药剂： • 液氨、硫酸氨或氯化氨。 （4）投加量：氯和氨的投加量视水质不同而有 所不同。一般采用氯：氨＝3：1～6：1， （5）投加顺序：先加氨，再加氯，为防止生成 三氯胺
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3.4加氯设备与工艺
1） 加氯设备
大中型水厂一般均用液氯。氯的投加设备种 类很多，常用的有真空加氯机和转子加氯机。 来自氯瓶的氯气首先进入旋风分离器，以分 离悬浮杂质；再通过弹簧膜阀、控制阀、转 子流量计和中转玻璃罩，以调控和测定加氯 量；然后氯气经水射器与压力水混合、溶解， 并被输送至加氯点。
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2）加氯工艺
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3.5氯化消毒副产物
有机物与氯生成有机氯化物，三卤甲烷。
我国新标准规定了三卤甲烷(THMs)浓度，包括： 氯仿、溴仿、二溴一氯甲烷和一溴二氯甲烷四 种物质。
1993年美国制订的消毒剂－消毒副产物方案中 建议： THMs 80 g/L， 卤乙酸（HAAS）：一共五种（一氯乙酸、二氯 乙酸、三氯乙酸、一溴乙酸、二溴乙酸），五 种之和在1997年低于60 g/L，2000年低于 30g/L。
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5NaClO2 + 4HCl → 4 ClO2 + 5NaCl + 2H2O 19
（3）二氧化氯氧化特点 （i）ClO2消毒能力比氯强。 （ii）ClO2不水解，消毒受pH影响较小。 （iii）ClO2余量能在管网中保持很长的时间。 （iv）作为氧化剂，能去除或降低水的色度等。 （v） 但ClO2本身和副产物ClO2－对人体血红细 胞有损害。有报道认为还对人的神经系统及生殖系 统有损害。
但细菌是带负电的，所以 一般认为主要是通过 HOCl 的 作 用 来 消 毒 的 。 实 践 也 表 明 pH 越 低 ， 消 毒作用越强。
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2）氯胺消毒：
（1）生成反应式
NH3 + HOCl NH2Cl + H2O （一氯胺） NH2Cl + HOCl NHCl2 + H2O（二氯胺） NHCl2 + HOCl NCl3 + H2O（三氯胺） 其比例与pH有关。
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2）臭氧消毒
（1）作用：既是氧化剂，又是消毒剂，渗入细胞壁。 （2）特点：作为消毒剂，不会产生三卤甲烷副产物，
杀菌和氧化能力比氯强。但由于臭氧在水中不稳 定，易散失，因此在O3之后，往往需要投加少量 的氯等。 （3）应用：欧洲普遍用臭氧处理饮用水，在美国也 逐渐流行。 （4）关注：但近年来臭氧化的副作用也开始引起人 们的关注。水中大分子物质变成分子较小的中间 产物，可能有毒性。或者中间产物和氯作用后致 突变反而增强。
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3.6 其它消毒法
1）二氧化氯消毒
（1）二氧化氯性质 ClO2在常温下是一种黄绿色气体，具有刺激性。溶解 度是氯的5倍。极不稳定，气态和液态ClO2均易爆炸。故 必须以水溶液的形式现场制取。
（2） 制取方法： （i）亚氯酸钠和氯制取：
Cl2 + H2O → HOCl + HCl HOCl + HCl +2NaClO2 → 2 ClO2 + 2NaCl +H2O （ii）用酸与亚氯酸钠制取:
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3.7 污水消毒
必要性：污水经一级或二级处理以后，水质大大 改善，细菌含量也幅度降低，但细菌的绝对值仍很 高，并存在有病原菌的可能。因此在排放之前或回 用之前，应进行消毒。
工艺：一般采用氯消毒： Cl2 污水 → 混合池 → 接触池 → 排放 加氯量： 一般城市污水二级处理出水：加5－10mg/L 接触时间：30分， 余氯量：>0.5mg/L
pH>9，一氯胺占优势
pH为7时，一氯胺和二氯胺同时存在。 pH<6.5时，二氯胺 pH<4.5 三氯胺
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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。
因此，有氯胺存在时，消毒作用比较缓慢，如氯消 毒5分钟，杀灭细菌99％以上，而用氯胺消毒，相同 条件下仅杀灭50％。
第3章 化学处理法
3.氯氧化
disinfection
1
3.1 氯消毒连 3.2污水氯氧化连 3.3加氯量连 3.4加氯设备与工艺连 3.5氯化消毒副产物连 3.6其他消毒方法连 3.7污水消毒连 作业
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3.1 氯消毒
简介： 氯在常温下为黄绿色气体，具强烈刺激性及特 殊臭味，氧化能力很强。在6、7个大气压下， 可变成液态氯，体积缩小457倍。液态氯灌入 钢瓶，有利于贮存和运输。 除氯外，漂白粉[Ca(OCl)Cl)和漂粉精 [Ca(OCl)2]等也能用于消毒。含氯化合物中， 氯的价数大于一l者，称为有效氯，
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3）污水脱色 氯有较好的脱色效果，对印染废水脱色， 脱色效果与PH和投氯方式有关，碱性条 件下效果好。
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3.3加氯量 加氯量＝需氯量＋余氯 需氯量：灭活水中微生物、氧化有机物和还原性物 质所消耗的部分。 余氯：出厂水接触30分后余氯不低于0.3mg/L；在 管网末梢不应低于0.05mg/L。