饮用水消毒技术
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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。
2020/12/5
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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。
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
2020/12/5
管网末梢自由性余氯≮0.05mg/L 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
2020/12/5
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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：
2020/12/5
K1
H OCl
HOCl
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
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。
2020/12/5
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。
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
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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。
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）。
a2
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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
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
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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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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水传疾病病原体
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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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ห้องสมุดไป่ตู้
1971-1985年美国给水系统水传疾病暴发统计
12
氯消毒原理
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。
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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。
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
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管网末梢自由性余氯≮0.05mg/L 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
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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：
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H OCl
HOCl
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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
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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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。
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
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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。
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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2020/12/5
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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
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
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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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。
2020/12/5
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。
2020/12/5
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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水传疾病病原体
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水传疾病病原体
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1946-1980年美国水传疾病暴发统计
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ห้องสมุดไป่ตู้
1971-1985年美国给水系统水传疾病暴发统计
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氯消毒原理
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。