折点加氯及其应用

折点加氯及其应用折点加氯及其应用摘要：近年来由于源水水质的污染日益严重，在自来水的加氯处理中，胺氮对加氯的影响目趋显著，本文旨在讨论源水里的胺氮对加氯的影响，分析源水中不同的胺氮含量时，加氯点的选择和确认，从而达到以最小的加氯量来杀灭水中细菌之目的。关键字关键字：胺氮余氯化合性余氯游离性余氯加氯点在水的加氯处理中，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。1.1.胺氮对加氯的影响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。2.2.源水胺氮的含量对加氯量的影响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.52.5xdx=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+HCL177051.5zx1dx1=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）。由⑤式可知，为保证加氯点能被控制在AB段的Q1点，水中胺氮的含量必须满足条件：b≧0.33d（mg/L）……⑥2.22如上图所示，当加氯点被控制在BC段的Q2点时：在AB段氨与氯气反应，水中的氨全部被消耗掉：NH3+CL2NH2CL+HCL177051.5bx2z1x2=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）。在BC段有z1-b（mg/L）的氯胺被氧化：4NH2CL+3CL2+H2O=N2+N2O+10HCL206213(z1-d)x3x3=213*(z1-d)/206≈1.034*(3.03b-d)（mg/L）……⑨yQ2=a+x2+X3≈a+4.12b+1.034*(3.03b-d)（mg/L）……⑩即加氯点被控制在BC段的Q2点时，加氯量为：yQ2≈a+4.12b+1.034*(3.03b-d)（mg/L）……⑾2.23如上图所示，当加氯点被控制在CD段的Q3点时：在AB段的耗氯量为：x2=70b/17≈4.12b（mg/L）在BC段的耗氯量为：x4=213*z1/206≈1.034*3.03b≈3.13b（mg/L）在CD段的耗氯量为：x=70d/52.5≈1.33d（mg/L）加氯点被控制在CD段的Q3点的总耗氯量为：yQ3=a+x2+x4+x≈a+4.12b+3.13b+1.33d≈a+7.25b+1.33d（mg/L）……⑿比较式②、④、⑾、⑿可知，加氯量的大小与水中的杂质含量、胺氮含量、余氯的控制目标值和所选择的加氯点有关。当水中杂质含量一定，余氯的控制目标值相同时：yQ3>yQ2>yQ1>yQ，即水中无胺氮时的加氯量比有胺氮时的加氯量低，也就是说胺氮会引起加氯量的上升，上升的幅度主要取决于加氯点的位置。3.3.折点加氯时，加氯点的选择折点加氯时，加氯点的选择当水中有胺氮时必定