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折点加氯实验

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《排水工程》精品课程1实验实验实验实验5折点加氯消毒实验折点加氯消毒实验折点加氯消毒实验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。一一一一、、、、目的目的目的目的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。二二二二、、、、原理原理原理原理氯气和漂白粉加入水中后发生如下反应:Cl2+H2O=HOCl+HCl(5-1)2Ca(OCl)2+2H2O=2HOCl+Ca(OH)2+CaCl2(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: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+HOClN2+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0余氯(mg/L)AHBC加氯量(mg/L)图5-1折点加氯曲线《排水工程》精品课程2或过量加氯。三三三三、、、、设备及装置设备及装置设备及装置设备及装置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支四四四四、、、、步骤及记录步骤及记录步骤及记录步骤及记录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。五五五五、、、、成果整理成果整理成果整理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。六六六六、、、、思考题思考题思考题思考题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?《排水工程》精品课程3表5-1折点加氯实验记录原水水温(℃)氨氮含量(mg/L)漂白粉溶液含氯量(mg/L)水样编号123456789101112漂白粉溶液投加量(mL)加氯量(mg/L)AB1B2比色测定结果(mg/L)C总余氯(mg/L)D=C-B2游离性余氯(mg/L)E=A-

环保小兵 王续

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