折点加氯法去除氨氮化学方程式

折点加氯法脱氨氮后余氯的脱除

折点加氯法脱氨氮后余氯的脱除1.折点加氯法脱氨氮研究背景我国作为煤矿储备大国，煤矿的开采与利用十分普及。

而在煤矿开发过程中，煤制焦炭以及焦化产品的回收等过程都会产生一定量的废水，由于废水中的部分冷凝水是在煤炭焦化过程中产生的，所以煤炭工业中的废水多含有大量的氰化物、高浓度的酚以及多类型的氨氮有机物。

煤炭工业废水的产生，对我国居民用水安全构成了一定威胁。

污水直接对外排放，使得污水中的氨氮有机物直接污染了河流与水库，进而污染人们的生活用水，此外煤矿工业废水在污水处理过程中也难以实现对其中氨氮化合物的有效清除，这也对污水处理工作的开展造成了阻碍。

随着我国对用水及其安全处理工作的大量开展，水处理过程中的氨氮处理技术也得到了一定程度的提高，清华大学，同济大学等多所大学开设了A/O 法实验研究课程，鞍山耐火设计研究院也对内循环法的废水处理进行了深入研究，在社会各领域对含氨氮废水处理的研究与总结中，折点加氯脱氨氮法与活性炭技术余氯处理法得以提出，这也为当下我国水处理技术的发展提供了有效参考。

2.水处理折点加氯原理分析折点加氯法脱氨氮水处理是基于A²/O 法生物处理技术基础，对生化出水进行折点加氯处理，使其氨氮浓度降至10mg/L,并达到国家规定的排放标准。

含氨氮废水的折点加氯处理，也有效去除了水中的二价硫和可氧化氰化物，使得水质得到了有效提升，这也为居民用水安全提供了更为有力的保障。

在折点加氯污水处理过程中，水体中次氯酸的投入量要与水体PH值相统一，当PH值达到中性左右时，改变次氯酸的投入量，投料量与水体PH关系如图：如图分析可知，当水体中氨氮含量与次氯酸投加量的比低于5.06 时，水体中产生的化学反应主要以次氯酸的氨化为主，反应方程式为：NH3+H0C匸NH2CI+H2C当污水中氨氮氯化第一阶段结束后，生成的一氯胺会导致水中的余氯浓度增加，这时要进一步加大次氯酸的投加量，使一氯胺发生如下反应：NH2CI+H0C匸NHCI2+H2C反应产生的二氯胺会继续和第一阶段产生的一氯胺进行反应，进而生成氮气和氢离子，化学反应方程式为：NH2CI+NHCI2=N2+3H++3CI-,在第三阶段的化学反应过程中，污水中的氮元素以氮气的形式脱离水体，在折点加氯法生成氮气的同时，水中的余氯浓度也随着CI/N 数值的增加而减小，如图，当水体CI/N 的数值达到7.6 时，由于水中游离态的次氯酸增多，会直接导致水中残留氯浓度再次增大，这也是实际水处理过程中产生的常见现象，所以要实现在提升折点加氯法效率的同时，保证水体余氯的清除效率，应在投入次氯酸的同时关注水体的PH值变化，当水体氨氮含量达到国家排放标准后及时停止氯化合物的投入。

折点加氯法在卤水预处理中的应用

折点加氯法在卤水预处理中的应用徐向平; 慕毅; 高世军; 杨莉【期刊名称】《《氯碱工业》》【年(卷),期】2019(055)009【总页数】3页(P15-16,25)【关键词】盐水精制; 预处理; 折点加氯法; 卤水; 次氯酸钠; 氨氮【作者】徐向平; 慕毅; 高世军; 杨莉【作者单位】陕西北元化工集团股份有限公司陕西榆林719319【正文语种】中文【中图分类】TQ114.261氯碱企业采用次氯酸钠处理卤水中的氨氮，主要利用反应过程中生成的氯胺为易挥发液体这一性质，通过氨吹除塔吹脱。

陕西北元化工集团股份有限公司化工分公司(以下简称“北元化工”)采卤分厂所属矿区含盐系赋存于奥陶系中-下统马家沟组地层中，由碳酸盐岩和各种蒸发岩交替互层组成，属典型的海相化学盐类沉积。

在岩盐开采过程中，岩盐矿床中沉积的氨氮类化合物随卤水一同开采至地面，返卤总管氨氮质量分数在2×10-5左右，氨氮进入电解槽会产生三氯化氮，三氯化氮极不稳定，稍加震动或光照就会发生爆炸性分解。

为避免氨氮大量进入电解槽，北元化工采用次氯酸钠处理卤水中的氨氮，在一次盐水精制过程中除掉氨氮，保证进槽盐水氨氮小于1×10-6。

在实际运行过程中，由于pH值控制在9～11，易导致氨吹除塔处结垢严重，同时加入过量次氯酸钠，导致精盐水中游离氯较多等问题，笔者因此提出在卤水预处理中应用折点加氯法。

1 现有工艺原理介绍卤水除氨工艺原理是在进入氨吹除塔前的卤水管道中加入次氯酸钠和氢氧化钠溶液，控制pH值在9～11，温度55～65 ℃。

反应生成的一氯胺和二氯胺为极易挥发液体，流经氨吹除塔填料层时被压缩空气吹出，实现降低卤水中氨含量的目的。

2 研究内容2.1 卤水中氨氮定义及检测氨氮是指在卤水中以游离氨(NH3)和铵离子形式存在的氮。

氨氮的测定是调节试样在碱性条件下，以氨的形态被蒸出，用硼酸溶液吸收后，用纳氏比色法定量。

2.2 折点加氯法折点加氯法是将次氯酸钠通入水中，将水中氨氮氧化成氮气的化学脱氮工艺，折点加氯原理曲线见图1：A—B阶段，游离氯杀灭水中细菌；B—C阶段，游离氯与水中氨氮反应，生成氯胺(主要为一氯胺)；C—D阶段，游离氯与氯胺反应，生成氮气与盐酸，在这个反应过程中可以去除水中的氨氮，说明生成的氯胺为易分解的液体；之后的D—E阶段，水中游离氯增加。

折点加氯法

当源水不含胺氮时，加氯量和余氯的关系如图中虚线L1所示，为一条直线，此时水中的余氯为游离性余氯，简称游离氯。

当源水含有胺氮时，加氯量—余氯曲线如图中实线L2所示，是一条折线。

1. 胺氮对加氯的影响当源水有胺氮时，如上图实线所示，在AB段氯和氨发生如下反应：NH3+CL2NH2CL+HCL水中的余氯主要为氯胺形式的化合性余氯，简称化合氯。

此时随着加氯量的增加，化合氯成比例增加，水中胺氮逐渐减少，当加氯量达到B点时，水中的胺氮降至零，化合性余氯升至最高。

在曲线的BC段，继续增加加氯量，会发生如下反应：4NH2CL+ 3CL2+H2O=N2+ N2O +10HCL水中的氯胺被氧化后逐渐减少，当氯胺被完全氧化时，余氯降至曲线最低点C。

随后随着加氯量的增加，水中余氯转为游离氯，并如曲线中CD段所示，随加氯量的增加成比例增加。

由此可见水中含有胺氮时，加氯量－余氯曲线是一条折线，此时对应的加氯法称为折线加氯法。

如上图所示，折线加氯时，曲线中的AB和BC段的余氯为氯胺形式的化合余氯，CD段为游离余氯。

2. 源水胺氮的含量对加氯量的影响因源水的PH值通常为0.7左右，此时的化合余氯成分以一氯胺为主，为简化起见，下面的分析计算均将化合余氯视为一氯胺。

实践中由于化合氯成分中含有少量的二氯胺和三氯胺，造成实际加氯量等数据与下面计算值略有所出入，但实践证明其出入很小，不会影响下面的分析结果。

同时为便于分析，假设水中杂质的耗氯量为a（mg/L），即曲线OA段的耗氯量为a（mg/L），水中余氯控制值为d（mg/L）。

2.1 如上图所示，水中无胺氮，采用游离加氯法，加氯点为Q 时：HO2+CL2HOCL+HCLi. 52.5x dx=70d/52.5≈1.33d （mg/L）……①yQ=a+x≈a+1.33d （mg/L）……②即此时所需加氯量yQ为：a+1.33d （mg/L）2.2 水中含有b（mg/L）的胺氮，采用折点加氯法时：2.21 如上图所示，当加氯点被控制在AB段的Q1点时：NH3+CL2NH2CL+HCL17 70 51.5z x1 dx1=70d/51.5≈1.36d（mg/L）……③yQ1=a+x1≈a+1.36d（mg/L）……④z=17d/51.5≈0.33d （mg/L）……⑤即此时所需加氯量yQ1为：a+1.36d （mg/L）。

氨氮去除剂的原理

氨氮去除剂的原理氨氮去除剂是一种为快速解决各类水中氨氮难去除而研发的氨氮去除剂。

氨氮去除剂是一种含有特殊架状结构的高分子无机化合物，对氨氮的去除率达96%以上。

吹脱法原理：吹脱法是利用氨气( NH3)等挥发性物质的实际浓度与平衡浓度之间存在的差异，将废水pH调节至碱性，以空气或其他气体作为载气，通入汽提塔中，在气液两相中充分接触后，溶解于废水中的气体与 NH3由液相穿过气液相界面进入气相，从而达到脱除废水中氨氮的目的。

化学沉淀法原理：化学沉淀法是在含有 NH4+的废水中，投加一定比例的 Mg2+和 PO43–，使它们与 NH4+反应生成稳定的磷酸铵镁(MgNH4PO4˙6H2O，又称 MAP)化学沉淀，通过过滤沉降等手段分离出 MAP 沉淀[9]。

其化学反应方程式如式所示：利用化学沉淀法对某养猪场废水进行氨氮去除研究时发现，当进水氨氮浓度为 756mg/L、反应 pH为 9.5、n(Mg2+)∶n(NH4+)∶n(PO43–)为1.2∶1∶1、反应10min后，氨氮去除率达到 95以上。

采用化学沉淀法从人的尿液中回收营养物质的研究发现，可回收 65～80的氨。

折点氯化法原理：折点氯化法是处理低浓度氨氮废水中常用的一种工艺，其原理是向废水中通入足量氯气或投加次氯酸钠，利用氯气 /次氯酸钠的氧化作用使水中的氨氮转化成无害的氮气。

随着氯气通入量达到某一点时，水中游离的氯含量昀低，此时 NH4+的浓度降为零，当氯气的投入量超过该点时，水中的游离氯又会增加，因此，该点称为折点。

该状态下氯化称为折点氯化。

该法去除氨氮的反应如化学方程式所示：采用折点氯化法处理稀土冶炼废水中 NH4+-N，结果发现进水氨氮浓286mg/L、pH为 7、Cl–与 NH4+质量浓度比为7∶1、反应时间 10～ 15min时，水中 NH4+-N去除率达 98。

生物脱氮法原理：生物脱氮法是目前实际操作中常用的处理方法，适合处理中低浓度的含氮废水。

消毒实验（折点加氯）

实验五：消毒实验（折点加氯）实验目的：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。

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。

本实验对水中有细菌、氨氮存在的水源，采用氯消毒。

此法经济、高效、方便、应用历史最久。

实验原理：氯气和漂白粉加入水中后发生如下反应：Cl2+H2O=HOCl+HCl2C a OCl+2H2O=2HOCl+C a(OH)2+C a Cl2HOCl=H++OCl-起消毒作用的主要是HClO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，且余氯量=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。

余氯量（mg/L加氯量(mg/L)第一区OA段：余氯量为零，投加的氯均消耗在氧化有机物上了，加氯量=需氯量，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+H2ONH2Cl+HClO=NHCl2+H2O若氨与氯全部生成NH 2Cl 则投加氯气用量是氨的4.2倍，水中pH<6.5时主要生成NHCl 2，。

第三区HB 段：投加的氯量不仅生成NHCl 2、NCl 3同时发生下列反应： 2NH 2Cl+HOCl → N 2↑+3HCl+H 2O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或过量加氯。

折点氯化法除氨氮

2NH4+ +3HOCl→N2↑+5H+ +3Cl– +3H2O
采用折点氯化法处理稀土冶炼废水中 NH4+-N，结果发现进水氨氮浓286mg/L、pH为 7、Cl–与 NH4+质量浓度比为 7∶1、反应时间 10～ 15min时，水中 NH4+-N去除率达 98%。
Байду номын сангаас
优缺点
优点：
折点氯化法处理氨氮废水具有反应速率快、脱氮效果稳定、不受水温影响、投资成本小、操作简便、同时拥有消毒作用等优点。
缺点：
但也存在一些突出问题：氯气与水中氨氮作用产生氯胺等会造成二次污染；氯气消耗量大，且液氯的安全使用和存储成本较高；对水质的 pH要求苛刻，产生的酸性废水还需要碱性物质进行中和才能达标排放等，从而增加了处理氨氮废水的运行成本。
折点氯化法除氨氮
原理
折点氯化法是处理低浓度氨氮废水中常用的一种工艺，其原理是向废水中通入足量氯气或投加次氯酸钠，利用氯气 /次氯酸钠的氧化作用使水中的氨氮转化成无害的氮气。随着氯气通入量达到某一点时，水中游离的氯含量昀低，此时 NH4+的浓度降为零，当氯气的投入量超过该点时，水中的游离氯又会增加，因此，该点称为折点。该状态下氯化称为折点氯化。该法去除氨氮的反应如化学方程式所示：

折点加氯法

折点加氯法 Prepared on 24 November 2020当源水不含胺氮时，加氯量和余氯的关系如图中虚线L1所示，为一条直线，此时水中的余氯为游离性余氯，简称游离氯。

当源水含有胺氮时，加氯量—余氯曲线如图中实线L2所示，是一条折线。

1.胺氮对加氯的影响当源水有胺氮时，如上图实线所示，在AB段氯和氨发生如下反应：NH3+CL2NH2CL+HCL水中的余氯主要为氯胺形式的化合性余氯，简称化合氯。

此时随着加氯量的增加，化合氯成比例增加，水中胺氮逐渐减少，当加氯量达到B点时，水中的胺氮降至零，化合性余氯升至最高。

在曲线的BC段，继续增加加氯量，会发生如下反应：4NH2CL+ 3CL2+H2O=N2+ N2O +10HCL水中的氯胺被氧化后逐渐减少，当氯胺被完全氧化时，余氯降至曲线最低点C。

随后随着加氯量的增加，水中余氯转为游离氯，并如曲线中CD段所示，随加氯量的增加成比例增加。

由此可见水中含有胺氮时，加氯量－余氯曲线是一条折线，此时对应的加氯法称为折线加氯法。

如上图所示，折线加氯时，曲线中的AB和BC段的余氯为氯胺形式的化合余氯，CD段为游离余氯。

2.源水胺氮的含量对加氯量的影响因源水的PH值通常为左右，此时的化合余氯成分以一氯胺为主，为简化起见，下面的分析计算均将化合余氯视为一氯胺。

实践中由于化合氯成分中含有少量的二氯胺和三氯胺，造成实际加氯量等数据与下面计算值略有所出入，但实践证明其出入很小，不会影响下面的分析结果。

同时为便于分析，假设水中杂质的耗氯量为a（mg/L），即曲线OA段的耗氯量为a（mg/L），水中余氯控制值为d（mg/L）。

如上图所示，水中无胺氮，采用游离加氯法，加氯点为Q 时：HO2+CL2HOCL+HCL i.x dx=70d/≈ （mg/L）……①yQ=a+x≈a+ （mg/L）……②即此时所需加氯量yQ为：a+ （mg/L）水中含有b（mg/L）的胺氮，采用折点加氯法时：如上图所示，当加氯点被控制在AB段的Q1点时：NH3+CL2NH2CL+HCL17 70z x1 dx1=70d/≈（mg/L）……③yQ1=a+x1≈a+（mg/L）……④z=17d/≈ （mg/L）……⑤即此时所需加氯量yQ1为：a+ （mg/L）。

水中氨氮的去除方法

水中氨氮的去除方法废水中的氮常以合氮有机物、氨、硝酸盐及亚硝酸盐等形式存在。

生物处理把大多数有机氮转化为氨，然后可进一步转化为硝酸盐。

水中氨氮的去除方法有多种，但目前常见的除氮工艺有生物硝化与反硝化、沸石选择性交换吸附、空气吹脱及折点氯化等。

下面我们详细介绍一下这几种水中氨氮的去除方法：一、生物硝化与反硝化(生物陈氮法)(一) 生物硝化在好氧条件下，通过亚硝酸盐菌和硝酸盐菌的作用，将氨氮氧化成亚硝酸盐氮和硝酸盐氮的过程，称为生物硝化作用。

生物硝化的反应过程为：由上式可知：(1)在硝化过程中，1g氨氮转化为硝酸盐氮时需氧4.57g；(2)硝化过程中释放出H+，将消耗废水中的碱度，每氧化lg 氨氮，将消耗碱度(以CaCO3计) 7.lg。

影响硝化过程的主要因素有：(1)pH值当pH值为8.0～8.4时(20℃)，硝化作用速度最快。

由于硝化过程中pH将下降，当废水碱度不足时，即需投加石灰，维持pH值在7.5以上；(2)温度温度高时，硝化速度快。

亚硝酸盐菌的最适宜水温为35℃，在15℃以下其活性急剧降低，故水温以不低于15℃为宜；(3)污泥停留时间硝化菌的增殖速度很小，其最大比生长速率为＝0.3～0.5d-1(温度20℃，pH8.0～8.4)。

为了维持池内一定量的硝化菌群，污泥停留时间必须大于硝化菌的最小世代时间。

在实际运行中，一般应取＞2 ,或＞2 ；(4)溶解氧氧是生物硝化作用中的电子受体，其浓度太低将不利于硝化反应的进行。

一般，在活性污泥法曝气池中进行硝化，溶解氧应保持在2～3mg/L以上；(5)BOD负荷硝化菌是一类自养型菌，而BOD氧化菌是异养型菌。

若BOD5负荷过高，会使生长速率较高的异养型菌迅速繁殖，从而佼白养型的硝化菌得不到优势，结果降低了硝化速率。

所以为要充分进行硝化，BOD5负荷应维持在0.3kg(BOD5)/kg(SS).d以下。

(二) 生物反硝化在缺氧条件下，由于兼性脱氮菌(反硝化菌)的作用，将NO2--N和NO3--N还原成N2的过程，称为反硝化。

折点加氯技术处理农药废水中氨氮的研究

折点加氯技术处理农药废水中氨氮的研究杨洪新;胡金玲;姜雪松;马文静【摘要】考察折点加氯技术对农药生产企业废水中氨氮的去除效果,并分析各种因素对折点加氯技术处理效果的影响.实验结果表明,折点加氯技术对氨氮质量浓度小于100 mg/L的废水处理效果较好.当m(Cl2)︰m(N)=8.2︰1.0,反应体系pH值为7,反应时间为30 min时,折点加氯技术对氨氮处理效果较好,处理后氨氮的质量浓度降至20 mg/L,氨氮去除率达到80％.【期刊名称】《现代农药》【年(卷),期】2018(017)005【总页数】3页(P19-21)【关键词】废水处理;氨氮;折点加氯;研究【作者】杨洪新;胡金玲;姜雪松;马文静【作者单位】沈阳化工研究院设计工程有限公司,沈阳 110021;沈阳化工研究院设计工程有限公司,沈阳 110021;沈阳化工研究院设计工程有限公司,沈阳 110021;沈阳化工研究院设计工程有限公司,沈阳 110021【正文语种】中文【中图分类】X786氨氮废水处理方法主要有3种，分别为物理法、化学法、生物法[1]。

物理法与化学法又分为离子交换法、吸附法、电化学氧化法、折点氯化法等[2]。

离子交换法虽能去除部分氨氮，但存在交换剂的交换容量有限，交换剂使用需要改性、脱附等问题；吸附法目前应用较少，主要原因是尚未找到价格合适、性能良好的吸附材料；电化学氧化法受电极材料的限制，能耗偏高，不属于主流处理工艺；生物法目前应用最广，但是只适合处理低浓度氨氮废水，而且存在处理时间较长，效果不稳定，占地面积大等问题。

相比之下，折点加氯法处理氨氮废水效果较好，具有设备简易、操作简单、处理效果好的优点。

因此，采用折点加氯法处理农药企业高氨氮废水。

本实验旨在考察折点加氯技术对氨氮废水的处理效果，确定氨氮初始浓度、反应体系pH值、反应时间、药剂投加比例对氨氮去除效果的影响，确定最优反应参数。

1 实验部分1.1 材料和试剂实验用水取自某农药生产企业不同生产工艺节点废水。

折点加氯消毒实验

水中含有氨氮和其它消耗氯的物质时，投氯量与余氯量的关系见图。

图中OA段投氯量太少，故余氯量为0，AB段的余氯主要为一氯胺，BC段随着投氯量的增加，氯胺与次氯峻作用，一部分成为二氯胺（见图），还有部分反应如下式：反应结果，BC段一氯胺及余氯(即总余氯)均逐渐减少，二氯胺逐渐增加。

C点余氯值最少，称为折点。

C点后出现三氯胺和游离性氯。

按大于出现折点的量来投氯称折点加氯。

折点加氯优点：①可以去除水中大多数产生臭味的物质；②有游离性余氯．消毒效果较好。

图中曲线的形状和接触时间有关，接触时间越长，氧化程度就深一些，化合性余氯则少一些，折点的余氯有可能接近于零。

此时折点加氯的余氯几乎全是游离性余氯。

折点加氯除氨氮，折点加氯一般氯比氮是10:1左右，pH控到7左右。

成本高、效果差。

/吹脱法适用于高浓度氨氮系统，折点加氯适用于低浓度氨氮系统。

余氯（m g /L ）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：Cl 2+H 2O=HOCl+HCl（5-1） 2Ca （OCl ）2+2H 2O=2HOCl+Ca(OH)2+CaCl 2 （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。

折点加氯的方法

折点加氯的方法-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1折点加氯及其应用作者：黄翔文章来源：不详点击数： 957?更新时间：2006-11-21文章摘要：在水的加氯处理中，加氯量和余氯的关系如下图所示。

加氯量—余氯曲线当源水不含胺氮时，加氯量和余氯的关系如图中虚线L1所示，为一条直线，此时水中的余氯为游离性余氯，简称游离氯。

当源水含有胺氮时，加氯量—余氯曲线如图中实线L2所示，是一条折线。

1.胺氮对加氯的影响当源水有胺氮时，如上图实线所示，在AB段氯和氨发生如下反应：NH3+CL2=NH 2CL+HCL 水中的余氯主要为氯胺形式的化合性余氯，简称化合氯。

此时随着加氯量的增加，化合氯成比例增加，水中胺氮逐......在水的加氯处理中，加氯量和余氯的关系如下图所示。

加氯量—余氯曲线当源水不含胺氮时，加氯量和余氯的关系如图中虚线L1所示，为一条直线，此时水中的余氯为游离性余氯，简称游离氯。

当源水含有胺氮时，加氯量—余氯曲线如图中实线L2所示，是一条折线。

1.胺氮对加氯的影响当源水有胺氮时，如上图实线所示，在AB段氯和氨发生如下反应：NH3+CL2NH2CL+HCL水中的余氯主要为氯胺形式的化合性余氯，简称化合氯。

此时随着加氯量的增加，化合氯成比例增加，水中胺氮逐渐减少，当加氯量达到B点时，水中的胺氮降至零，化合性余氯升至最高。

在曲线的BC段，继续增加加氯量，会发生如下反应：4NH2CL+ 3CL2+H2O=N2+ N2O +10HCL水中的氯胺被氧化后逐渐减少，当氯胺被完全氧化时，余氯降至曲线最低点C。

随后随着加氯量的增加，水中余氯转为游离氯，并如曲线中CD段所示，随加氯量的增加成比例增加。

由此可见水中含有胺氮时，加氯量－余氯曲线是一条折线，此时对应的加氯法称为折线加氯法。

如上图所示，折线加氯时，曲线中的AB和BC段的余氯为氯胺形式的化合余氯，CD段为游离余氯。

2.源水胺氮的含量对加氯量的影响因源水的PH值通常为左右，此时的化合余氯成分以一氯胺为主，为简化起见，下面的分析计算均将化合余氯视为一氯胺。

折点加氯实验

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：Cl 2+H 2O=HOCl+HCl（5-1） 2Ca （OCl ）2+2H 2O=2HOCl+Ca(OH)2+CaCl 2 （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：NH 3+HClO=NH 2Cl+H 2O （5-4） NH 2Cl+HClO=NHCl 2+H 2O （5-5）若氨与氯全部生成NH 2Cl 则投加氯气用量是氨的4.2倍，水中pH<6.5时主要生成NHCl 2。

第三区HB 段：投加的氯量不仅生成NHCl 2、NCl 3，同时还发生下列反应：2NH 2Cl+HOCl N 2 +3HCl+H 2O（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 。

折点加氯消毒实验

水中含有氨氮和其它消耗氯的物质时，投氯量与余氯量的关系见图。

图中OA段投氯量太少，故余氯量为0，AB段的余氯主要为一氯胺，BC段随着投氯量的增加，氯胺与次氯峻作用，一部分成为二氯胺（见图），还有部分反应如下式：反应结果，BC段一氯胺及余氯(即总余氯)均逐渐减少，二氯胺逐渐增加。

C点余氯值最少，称为折点。

C点后出现三氯胺和游离性氯。

按大于出现折点的量来投氯称折点加氯。

折点加氯优点：①可以去除水中大多数产生臭味的物质；②有游离性余氯．消毒效果较好。

图中曲线的形状和接触时间有关，接触时间越长，氧化程度就深一些，化合性余氯则少一些，折点的余氯有可能接近于零。

此时折点加氯的余氯几乎全是游离性余氯。

折点加氯除氨氮，折点加氯一般氯比氮是10:1左右，pH控到7左右。

成本高、效果差。

/吹脱法适用于高浓度氨氮系统，折点加氯适用于低浓度氨氮系统。

余氯（m g /L ）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：Cl 2+H 2O=HOCl+HCl（5-1） 2Ca （OCl ）2+2H 2O=2HOCl+Ca(OH)2+CaCl 2 （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。

氨氮处理方法小节

1物化法（一）物理化学法1.折点氯化法折点氯化法是将氯气通入废水中达到某一点，在该点时水中游离氯含量较低，而氨的浓度降为零。

当氯气通入量超过该点时，水中的游离氯就会增多。

因此，该点称为折点。

该状态下的氯化称为折点氯化。

折点氯化法除氨的机理为氯气与氨反应生成无害的氮气，其反应方程式为：［i］CI2 + H20 HOCI + H+ + Cl —NH4+ + HOCI NH2CI （一氯胺）+ H20 + H+NH2CI + HOCI NHCI2 （二氯胺）+ H20NHCI2 + HOCI NCI3 （三氯胺）+ H20NH4+ + 3HOCI N2 T + 5H+ + 3CI + 3H2ON2逸入大气,使反应源源不断向右进行。

加氯比例：门出与川审.：.：之比为8 :I -10 ：1。

当氨氮浓度小于20 mg/ L时，脱氮率大于90 % ,pH影响较大,pH高时产生NO3-，低时产生NC3，将消耗氯，通常控制p H在6-8 ［ii］。

此法用于废水的深度处理，脱氮率高、设备投资少、反应迅速完全，并有消毒作用。

但液氯安全使用和贮存要求高，对p H要求也很高，产生的水需加碱中和，因此处理成本高。

另外副产物氯胺和氯代有机物会造成二次污染［iii］。

1.1吹脱法在碱性条件下，利用氨氮的气相浓度和液相浓度之间的气液平衡关系进行分离的一种方法。

一般认为吹脱效率与温度、pH、气液比有关。

王文斌等⑴对吹脱法去除垃圾渗滤液中的氨氮进行了研究，控制吹脱效率高低的关键因素是温度、气液比和pH。

在水温大于25 C,气液比控制在3500左右，渗滤液pH控制在10.5左右，对于氨氮浓度高达2000〜4000 mg/L的垃圾渗滤液，去除率可达到90%以上。

吹脱法在低温时氨氮去除效率不咼。

王有乐等［2］采用超声波吹脱技术对化肥厂高浓度氨氮废水（例如882 mg/L）进行了处理试验。

最佳工艺条件为pH = 11，超声吹脱时间为40 min，气水比为I000: 1试验结果表明，废水采用超声波辐射以后，氨氮的吹脱效果明显增加，与传统吹脱技术相比，氨氮的去除率增加了17%〜164%，在90%以上，吹脱后氨氮在100 mg/L 以内。

折点加氯法去除废水中的氨氮的条件优化

b)调节加药后溶液pH = 7.94
调节加药后溶液初始pH为7.94，2 min后溶液pH开始下降，第6 min开始加入NaOH (0.1N / L)溶液将PH调节至8.00，溶液中有大量细小气泡产生，第9 min溶液中有少量微小气泡产生，第11 min溶液中无产生气泡，第12 min检测溶液中氨氮含量为0.1 mg / L。
1.工程概况
沙特拉比格电厂工业废水来源主要有：机组启动排水、锅炉化学清洗废水、空气预热器清洗废水、除尘器冲洗废水，厂区工业废水收集管网。其中氨氮主要来源于凝结水精处理再生废水。根据沙特废水排放标准要求排放废水氨氮小于1 ppm。电厂产生的废水中氨氮约30 ppm，最高时162 ppm，远远高于排放标准。
b)反应温度控制在25 °C
加入次氯酸钠3 min后，溶液中产生较少气泡，5 min后开始产生较多微小气泡，搅拌后产生大量气泡，8min后溶液中产生大量气泡，且随时间减少，17 min后溶液仍产生少量气泡，20 min后溶液中无气泡产生，溶液中氨氮含量为0。
实验表明，加入足量次氯酸钠后，提高反应温度会使反应略微加速，单考虑到沙特当地炎热气候，目前废水温度在30 °C，且温度对反应时间影响不大，实际运行过程中可忽略温度对反应的影响。
4.3反应温度对废水中氨氮去除效果的影响
反应温度对能源的消耗有较大影响，本文比较了加药比为9.3，一次性加药，加药后pH为7.20，48 °C和室温( 25 °C )下反应的效率。结果如下：
a)反应温度控制在48 °C
加入次氯酸钠5 min后，开始产生少量微小气泡，搅拌后气泡增多，8min后，溶液中产生大量气泡，且随时间减少，17 min后溶液中无气泡产生，20 min后检测溶液氨氮含量为0。
2.实验原理

去除氨氮的最好方法

去除氨氮的最好方法
1、折点氯化法：该方法是将氯气或次氯酸钠通入废水中的NH3-N氧化成N2的化学脱氮工艺。

在处理氨氮废水过程中，所需的氯气量取决于温度、PH值和氨氮的浓度。

氧化每克氨氮需要9~10mg氯气，PH值在6~7时为较佳反应区间，接触时间为0.5~2小时。

特点：氯化法处理率高，效果稳定，不受温度影响。

不过虽然投资较少，氮运行费用较高，只适用于处理低浓度氨氮废水。

2、MAP沉淀法：在氨氮废水中投加磷盐和镁盐使废水中污染物生成溶解度很小的沉淀物或聚合物，达到去除氨氮的效果。

特点：废水中氨氮能作为肥料得以回收，若废水中磷酸根较高，只需投加镁盐，少量投加或不投加磷盐，即可达到脱氮除磷作用，但三者之间的比例需要控制得当。

3、选择性离子交换法：指在固体颗粒和液体的界面上发生的离子交换过程。

离子交换法选用对NH4+离子有很强选择性的沸石作为交换树脂，可以很好地去除氨氮。

特点：沸石使用成本低，对NH4+有很强的选择性。

该工艺简单、投资省，具有较高的去除率和稳定性。

适用于中低浓度的氨氮废水，对于高浓度的氨氮废水会因树脂再生频繁而造成操作困难。

4、生物法：指废水中的氨氮在微生物的作用下，通过硝化和反硝化等反应，最终形成氮气，从而达到去除氨氮的效果。

特点：生物脱氮法可去除多种含氮化合物，二次污染小且比较经济，因此在国内外运用较多。

不足是占地面积大，低温时去除效率低。

5、膜分离技术：该工艺是利用膜的选择性，达到去除氨氮的效果。

特点：该方法氨氮回收率高、无二次污染。

该工艺流程简单、不消耗药剂、运行过程中消耗的电量与废水中氨氮的浓度成正比。

折点加氯的方法

957 +CL2NH水中的余氯主要为氯胺形式的化合性余氯，简称化合氯。

此时随着加氯量的增加，化合氯成比例增加，水中胺氮逐渐减少，当加氯量达到B点时，水中的胺氮降至零，化合性余氯升至最高。

在曲线的BC段，继续增加加氯量，会发生如下反应：4NH2CL+ 3CL2+H2O=N2+ N2O +10HCL水中的氯胺被氧化后逐渐减少，当氯胺被完全氧化时，余氯降至曲线最低点C。

随后随着加氯量的增加，水中余氯转为游离氯，并如曲线中CD段所示，随加氯量的增加成比例增加。

由此可见水中含有胺氮时，加氯量－余氯曲线是一条折线，此时对应的加氯法称为折线加氯法。

如上图所示，折线加氯时，曲线中的AB和BC段的余氯为氯胺形式的化合余氯，CD段为游离余氯。

2. 源水胺氮的含量对加氯量的影响因源水的PH值通常为0.7左右，此时的化合余氯成分以一氯胺为主，为简化起见，下面的分析计算均将化合余氯视为一氯胺。

实践中由于化合氯成分中含有少量的二氯胺和三氯胺，造成实际加氯量等数据与下面计算值略有所出入，但实践证明其出入很小，不会影响下面的分析结果。

同时为便于分析，假设水中杂质的耗氯量为a（mg/L），即曲线OA段的耗氯量为a （mg/L），水中余氯控制值为d（mg/L）。

2.1 如上图所示，水中无胺氮，采用游离加氯法，加氯点为Q 时：HO2+CL2HOCL+HCLi. 52.5x dx=70d/52.5≈1.33d （mg/L）……①y Q=a+x≈a+1.33d （mg/L）……②即此时所需加氯量y Q为：a+1.33d （mg/L）2.2 水中含有b（mg/L）的胺氮，采用折点加氯法时：2.21 如上图所示，当加氯点被控制在AB段的Q1点时：NH3+CL2NH2CL+HCL17 70 51.5z x1 dx1=70d/51.5≈1.36d（mg/L）……③y Q1=a+x1≈a+1.36d（mg/L）……④+CL2NHnbsp;z1x2=70b/17≈4.12b（mg/L）……⑦z1=51.5d/17≈3.03b （mg/L）……⑧即在AB段的耗氯量为x2≈4.12b（mg/L），产生的氯胺为：z1≈3.03b （mg/L）。

折点加氯法处理深度处理低氨氮废水

折点加氯法处理深度处理低氨氮废水
李婵君;贺剑明
【期刊名称】《广东化工》
【年(卷),期】2013(040)020
【摘要】文章针对公司污水处理站精馏塔塔釜含有的低氨氮废水,经实验研究确定,采用折点加氯法深度处理其原水氨氮浓度为100 mg/L以下处理费用较为合算;并探讨低浓度氨氮废水(氨氮含量小于100 mg/L)采用折点加氯法处理的最佳工艺:采用计量式连续加药的方式,控制pH=5.5～6.5; m(Cl2)∶m(NH-4+)=8.0∶1～8.2∶1之间,反应时间T=30 min.处理后氨氮小于10 mg/L,达到相关的排放标准.【总页数】2页(P43-44)
【作者】李婵君;贺剑明
【作者单位】英德佳纳金属科技有限公司水处理车间,广东清远513056;英德佳纳金属科技有限公司水处理车间,广东清远513056
【正文语种】中文
【中图分类】X
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