折点加氯消毒实验

（m g /L ） 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。

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。 C H B

A 加氯量（mg/L）

图5-1 折点加氯曲线

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 2 +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；

5、100mL 比色管40 多根；

6、1mL 及5mL 移液管；

7、10mL 及50mL 量筒；

8、1000mL 量筒；

9、温度计1 支

四、步骤及记录

1、药剂制备

⑴1％浓度的氨氮溶液100mL

称取3.819g 干燥过的无水氯化氨（NH4Cl）溶于不含氨的蒸馏水中稀释至100mL，其氨氮浓度为1％即10g/L。

⑵1％浓度的漂白粉溶液500mL 称取漂白粉5g 溶于100mL 蒸馏水中调成糊状，然后稀释至500mL 即得。其有效氯含量约为2.5g/L。

2、水样制备

取自来水20L 加入1％浓度氨氮溶液2mL，混匀，即得实验用原水，其氨氮含量约1mg/L。

3、进行折点加氯实验

⑴测原水水温及氨氮含量（采用纳氏试剂分光光度法见附录1），记入表5-1。

⑵测漂白粉溶液中有效氯的含量。取漂白粉溶液1mL，用蒸馏水稀释至500mL，测出余氯量，记入表5-1。

⑶在12 个1000mL 烧杯中盛原水1000mL。

⑷当加氯量分别为1、2、4、6、7、8、9、10、12、14、17、20mg/L 时，计算1％浓度漂白粉溶液的投加量（mL）。

⑸将12 个盛有1000mL 原水的烧杯编号（1、2、……12）,依次投加1％浓度的漂白粉溶液，其投加

量分别为1、2、4、6、7、8、9、10、12、14、17、20mg/L，快速混匀2h，立即测各烧杯水样的游离氯、化合氯及总氯的量。各烧杯水样测余氯方法相同，均采用邻联甲苯氨亚砷酸盐比色法。

五、成果整理根据比色测定结果进行余氯计算，绘制游离余氯、化合余氯及总余氯与投氯量的关

系曲线。

六、思考题

1、水中含有氨氮时，投氯量与余氯量关系曲线为何出现折点？

2、有哪些因素影响投氯量？

3、本实验原水如采用折点后加氯消毒，应有多大的投氯量？