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      折點加氯的應用

      發布時間:2023-06-15 點擊數:43

      導讀

      折點加氯無需改變水廠原有工藝,也不需要新建水處理設施,只需在原有基礎上加大投氯量,當水中的氯達到某一點時水中余氯含量最低,氨氮基本被去除。

      同時,它還能對污廢水起到消毒殺菌的作用。但在實際生產中,應用折點加氯法往往存在折點、加氯量不好判斷的情況。


      01加氯量-余氯曲線

      看懂加氯量-余氯曲線,是用好折點加氯法的關鍵所在。

      在水的加氯處理中,加氯量與余氯的關系如下圖所示。曲線的x軸和y軸分別代表加氯量和余氯量,單位為mg/l。其中,水中的加氯量可分為需氯量和余氯兩部分。

      需氯量是指用于殺死細菌、氧化有機物和還原性物質所消耗的部分。

      余氯是指為了抑制水中殘余細菌的再度繁殖,尚需維持的少量氯。

      如圖所示:

      1、當水中無細菌、有機物和還原性物質等,需氧量為零,加氯量等于余氯量,如圖中所示的虛線L1,該線與坐標軸成45度角。


      2、當水中含有細菌、有機物和還原性物質,但主要不是游離氨時,需氧量OA滿足后就會出現余氯,如圖所示虛線L2,這條線與x軸交角小于45度,其原因為:

      水中有機物與氯作用的速度有快慢。在測定余氯時,有一部分有機物尚在繼續與氯作用中。

      水中余氯有一部分會自行分解,如次氯酸由于受水中某些雜質或光線的作用,產生如下的催化分解:2HOCl=2HC+O2。

      3、當水中的有機物主要是氨和氮化合物,情況比較復雜。

      當起始的需氧量OA滿足后,加氯量增加,剩余氯也增加(曲線AH段),但后者增長得慢一些。超過H點加氯量后,雖然加氯量增加,余氯量反而下降,如HB段,H點稱為峰點。此后隨著加氯量的增加,剩余氯又上市,如BC段,B點稱為折點。

      a、在曲線OA段,表示水中雜質把氯消耗光,余氯量為零,需氯量為b,這時雖然也能殺死一些細菌,但消毒效果不可靠。

      b、在曲線AH段,加氯后,氯與氨發生反應,有余氯存在,所以有一定消毒效果,但余氯為化合性,其主要成分是一氯氨。氯和氨發生如下反應:NH3+Cl2=NH2Cl+HCl。

      此時隨著加氯量的增加,化合氯成比例增加,水中氨氮逐漸減少,當加氯量達到H點時,水中的氨降至零,化合性余氯升至最高。

      c、在曲線HB段,仍然產生化合性余氯,加氯量繼續增加,會發生如下反應:4NH2Cl+3Cl2+H2O=N2+N2O+10HCl。

      反應結果使氯胺被氧化成一些不起消毒作用的化合物,余氯量反而逐漸減少,最后到達折點B。

      d、在曲線BC段,超過折點B后,已經沒有消耗氯的雜質了,出現自由性余氯,該段消毒效果最好。

      由此可見水中含有氨氮時,加氯量-余氯曲線是一條折線,此時對應的加氯法稱為折線加氯法。


      02 氨氮含量與加氯量、加氯點的關系

      一般情況下, pH值在7左右, 采用折點加氯時,一氯胺、二氯胺、三氯胺同時存在。其中,產生的化合余氯成分以一氯胺為主,二氯胺和三氯胺少量存在(不影響分析),因此,在實踐操作中為簡化分析計算,常常將化合余氯看作一氯胺。

      假設水中雜質的耗氧量為bmg/l),即曲線OA段的耗氧量為bmg/l),水中余氯控制目標值為amg/l)。

      水中含無氨氮,采用游離加氯法。當加氯點為Y時(如圖所示),所需加氯量y=b+1.35amg/l)。

      水中含有cmg/l)氨氮,采用折點加氯法,加氯量需分情況討論:

      1、當加氯點被控制在AH段的Y1,所需加氯量y1=b+1.38a(mg/l)。

      需要說明的是,為確保加氯點能被控制在AH段的Y1點,水中氨的含量必須滿足條件:c不小于0.33amg/l)。