1、第一节 概述一一、氧化还原法、氧化还原法 氧化还原：氧化还原： 氧化还原反应的实质是发生电子的转移。氧化还原反应的实质是发生电子的转移。 氧化还原法：氧化还原法：将废水中呈溶解状态的无机物将废水中呈溶解状态的无机物和有机物，通过化学反应被氧化或还原为微毒、和有机物，通过化学反应被氧化或还原为微毒、无毒的物质，或者转化成容易与水分离的形态，无毒的物质，或者转化成容易与水分离的形态，从而达到处理的目的。从而达到处理的目的。 第一节 概述二、氧化还原法的类型二、氧化还原法的类型 化学氧化法：化学氧化法： 氯化法、臭氧氧化法、空气氧化法氯化法、臭氧氧化法、空气氧化法 化学还原法化学还原法 电解法电解法
2、 第一节 概述三、方法选择原则三、方法选择原则u处理效果好，反应产物无毒、无害。处理效果好，反应产物无毒、无害。u处理费用合理，所需药剂易得。处理费用合理，所需药剂易得。u操作简单。操作简单。第一节 概述四、氧化还原法的作用四、氧化还原法的作用u改变污染物存在状态，变为无毒或微毒物质。改变污染物存在状态，变为无毒或微毒物质。u降低废水的降低废水的COD和和BOD。u改变污染物的可生化性。改变污染物的可生化性。u消毒、除臭、脱色等消毒、除臭、脱色等。第一节 概述五、有机物的氧化和还原五、有机物的氧化和还原u加氧或去氢的反应称为氧化；加氧或去氢的反应称为氧化； 有机物与强氧化剂相作用有机物与强氧化
3、剂相作用生成生成CO2、H2O等等的反应判定为氧化反应；的反应判定为氧化反应；u加氢或去氧的反应称为还原。加氢或去氧的反应称为还原。 第一节 概述六、影响氧化还原反应的因素六、影响氧化还原反应的因素 (1) 物质的本性：一般活化能越高，反应速度就慢。物质的本性：一般活化能越高，反应速度就慢。 (2) 反应物浓度：反应物浓度越高，反应速度越快。反应物浓度：反应物浓度越高，反应速度越快。 (3) 反应温度：反应温度越高，反应速度加快。反应温度：反应温度越高，反应速度加快。 (4) 催化剂：可降低反应物的活化能，提高反应速度。催化剂：可降低反应物的活化能，提高反应速度。 (5) 溶液的溶液的pH值：
4、影响反应速度。值：影响反应速度。 pH值值(H+、OH-)影响着物质的存在形态。影响着物质的存在形态。 H+参与反应，参与反应，H+影响反应速度的快慢。影响反应速度的快慢。第二节 化学氧化法化学氧化剂化学氧化剂 活泼非金属中性分子活泼非金属中性分子 如如 Cl2、O2、O3、H2O2、ClO2等。等。 含氧酸根及高价金属离子含氧酸根及高价金属离子 如如 ClO-、MnO4-、Cr2O7-、Fe3+等。等。 新生态新生态O原子原子第二节 化学氧化法一、氯化处理一、氯化处理 ( (一一) ) 应用应用 给水处理给水处理 废水处理废水处理 ( (二二) ) 常用药剂常用药剂 液氯、漂白粉、次氯酸钠，
5、二氧化氯等。液氯、漂白粉、次氯酸钠，二氧化氯等。 ( (三三) ) 氯氧化处理含氰废水氯氧化处理含氰废水 1 1、废水来源、废水来源 电镀、炼焦和一些化工厂。电镀、炼焦和一些化工厂。第二节 化学氧化法 2 2、基本原理、基本原理 氯氧化剂在水中的存在状态：氯氧化剂在水中的存在状态： OCl 2Ca + 2H2O 2 HOCl + Ca(OH)2 +CaCl2 Cl Cl2 + H2O HOCl + HCl NaOCl Na+ + OCl-第二节 化学氧化法 第一阶段：局部氧化阶段第一阶段：局部氧化阶段 CN- + OCl- + H2O CNCl+2OH- CNCl+2OH- CNO- + Cl
6、- + H2O 注注: 反应反应速度快，与速度快，与pH无关无关,中间产物中间产物CNCl在酸性在酸性介质中较稳定，易挥发，其毒性和介质中较稳定，易挥发，其毒性和HCN相当。相当。 反应反应pH越高，反应速度越快。越高，反应速度越快。pH9.5反应不完全；反应不完全；pH10-11反应反应10-15min即可完成。即可完成。第二节 化学氧化法 第二阶段：完全氧化阶段第二阶段：完全氧化阶段 CNO-的毒性只有的毒性只有HCN的千分之一，为保证水的千分之一，为保证水体安全，增加药剂投加量，完全破坏体安全，增加药剂投加量，完全破坏C-N键。键。 2CNO- + OCl- CO2+N2+3Cl- +
7、CO32- 3、工艺流程、工艺流程废水废水集水池集水池第一反应池第一反应池第二反应池第二反应池排水排水氧化剂氧化剂碱碱氧化剂氧化剂酸酸第二节 化学氧化法 4、控制条件、控制条件第一阶段：第一阶段：pH1011，反应时间反应时间10-15min， CN-：Cl2= 1：2.7 第二阶段：在第二阶段：在pH =88.5时，反应时间时，反应时间30min， CN-：Cl2= 1：4.1 第二节 化学氧化法二、臭氧氧化法二、臭氧氧化法 (一一)臭氧的性质臭氧的性质 O3是氧的同素异构体，在常温常压下为有鱼腥味的淡是氧的同素异构体，在常温常压下为有鱼腥味的淡紫色气体。紫色气体。 O3不稳定，在水中分解为
8、不稳定，在水中分解为O2。pH值越高，分解越快。值越高，分解越快。 O3在水中溶解度比纯氧高在水中溶解度比纯氧高10倍，比空气高倍，比空气高25倍。倍。 O3在酸性溶液中，在酸性溶液中，E0=2.07V，仅次于氟仅次于氟(2.87V)。 O3在碱性溶液中，在碱性溶液中，E0=1.24V，略低于氯略低于氯(1.36V)。 第二节 化学氧化法 (二二) O3氧化机理氧化机理 A、夺取氢原子，并使链烃羰基化，生成醛、夺取氢原子，并使链烃羰基化，生成醛、酮、醇或酸；芳香化合物先被氧化为酚，再氧化酮、醇或酸；芳香化合物先被氧化为酚，再氧化为酸。为酸。 B、打开双键，发生加成反应。打开双键，发生加成反应。
9、 C、氧原子进入芳香环发生取代反应。氧原子进入芳香环发生取代反应。 具体反应：具体反应： O2 + e 2 O +e O2 + O O3 3O O3 O3 + e O2+O+e 第二节 化学氧化法 (三三) 臭氧的制备方法臭氧的制备方法 化学法、电解法、紫外光法、无声放电法。化学法、电解法、紫外光法、无声放电法。 无声放电法：无声放电法：臭氧产生的原理如图。臭氧产生的原理如图。 电极间距电极间距1-3mm，电压电压5000-30000V。 反应：反应：3O2 = 2O3-69kcal (四四) 臭氧发生器臭氧发生器 类型：板式：类型：板式： 立板式、卧板式立板式、卧板式 管式：管式： 立管式、
10、卧管式立管式、卧管式 卧管式臭氧发生器的组成：卧管式臭氧发生器的组成：第二节 化学氧化法 净化系统：净化系统： 过滤器、干燥器过滤器、干燥器 发生单元：发生单元： 电极为不锈钢电极为不锈钢 介电体为玻璃管介电体为玻璃管 电器部分：电器部分： 可调变压器可调变压器 第二节 化学氧化法 (五五) 臭氧氧化法的优缺点臭氧氧化法的优缺点 优点：优点： 1、氧化能力强，对除臭、脱色、杀菌、去除有机、氧化能力强，对除臭、脱色、杀菌、去除有机物和无机物都有显著的效果；物和无机物都有显著的效果； 2、处理后废水中的臭氧易分解，不产生二次污染；、处理后废水中的臭氧易分解，不产生二次污染； 3、制备臭氧用的空气和
11、电不必存贮和运输，操作管、制备臭氧用的空气和电不必存贮和运输，操作管理也较为简便；理也较为简便； 4、处理过程中一般不产生污泥。、处理过程中一般不产生污泥。 缺点：缺点： 造价高；成本高。造价高；成本高。 第二节 化学氧化法三、高级氧化过程三、高级氧化过程Fenton氧化法氧化法 高级氧化过程高级氧化过程(Advanced Oxidation Progresses(Advanced Oxidation Progresses，AOPs)AOPs)定义为在水处理过程中以羟基自由基定义为在水处理过程中以羟基自由基HO为主要氧化为主要氧化剂的氧化过程。剂的氧化过程。 高级氧化过程的特点：高级氧化过程的
12、特点： 氧化能力强氧化能力强 选择性小，反应速度快选择性小，反应速度快 氧化彻底，处理效率高氧化彻底，处理效率高第二节 化学氧化法 (一一) Fenton氧化法氧化法基本原理基本原理 Fenton试剂：试剂： H2O2(氧化剂氧化剂)+ Fe2+(催化剂催化剂) H2O2在在Fe2+的作用下，可分解产生氧化能力很强的的作用下，可分解产生氧化能力很强的游离基游离基HO，反应过程：反应过程： Fe2+ H2O2 Fe3+ OH- + HO HO+ H2O2 HO2+ H2O HO2+ H2O2 O2+ H2O+HO Fe2+ HO Fe3+ OH- Fe3+ H2O2 Fe2+ HO2- + H+
13、 HO可从有机物分子上抽出可从有机物分子上抽出H原子或加成到双键上，原子或加成到双键上，形成有机游离基，最终形成含羟基过氧化物，形成有机游离基，最终形成含羟基过氧化物，第二节 化学氧化法 (二二) 影响氧化反应的因素影响氧化反应的因素 （1）pH值值: 最佳最佳pH为为3， （2）Fe2+的浓度的浓度: H2O2: Fe2+=10:1 （3）H2O2的投加量和投加方式的投加量和投加方式: (三三) 应用应用 废水脱色废水脱色 难降解有机物的氧化难降解有机物的氧化 (四四) 问题问题 成本高，需要现场制备成本高，需要现场制备第二节 化学氧化法 （一）湿式空气氧化一）湿式空气氧化 在较高的温度和压
14、力下，用空气中的氧来氧化废水在较高的温度和压力下，用空气中的氧来氧化废水中的有机物和还原性无机物的一种方法。中的有机物和还原性无机物的一种方法。 在高温和高压下，在高温和高压下，水及作为氧化剂的氧物理性质都水及作为氧化剂的氧物理性质都发生了变化，发生了变化，在室温到在室温到100100范围内，氧的溶解度随范围内，氧的溶解度随温度升高而降低，但在高温状态下，当温度高于温度升高而降低，但在高温状态下，当温度高于150150，氧的溶解度随温度的升高反而增大。，氧的溶解度随温度的升高反而增大。四、湿式空气氧化法（四、湿式空气氧化法（Wet Air Oxidation）第二节 化学氧化法 操作条件：操作
15、条件： 温度：温度：100-370、最佳温度、最佳温度200-340 压力：低压压力：低压 15-35kg/cm2 氧化度氧化度30%以下以下 中压中压 40-70kg/cm2 氧化度氧化度40%以下，以下， 温度温度230-250 高压高压 80-120kg/cm2 氧化度氧化度80%以下，以下， 温度温度250-280VCODCODAairoffin232.0)(空气量：空气量：第二节 化学氧化法 特特 点：点： 适用范围广、处理效率高、二次污染低、氧适用范围广、处理效率高、二次污染低、氧化速度快、装置小、可回收能量和有用物料等优化速度快、装置小、可回收能量和有用物料等优点。点。 应应 用
16、：用： 适用浓度高、毒性大的工业有机废水。如焦适用浓度高、毒性大的工业有机废水。如焦化、染料等工业废水。化、染料等工业废水。第二节 化学氧化法五、超临界水氧化五、超临界水氧化(supercritical water oxition，SCWO) 当水温度和压力升高到临界点当水温度和压力升高到临界点(Tc=374.3，Pc=22.05MPa)以上时，水处于一种既不同于气态以上时，水处于一种既不同于气态也不同于液态和固态的流体状态也不同于液态和固态的流体状态超临界状态。超临界状态。 在超临界状态下，水的物理性质处于气体和在超临界状态下，水的物理性质处于气体和液体之间，既具有与气体相当的扩散系数和较低
17、液体之间，既具有与气体相当的扩散系数和较低的粘度，又具有与液体相近的密度和对物质良好的粘度，又具有与液体相近的密度和对物质良好的溶解能力。的溶解能力。 第二节 化学氧化法 超临界水氧化法超临界水氧化法 利用超临界水作为介质来氧化分利用超临界水作为介质来氧化分解有机物。解有机物。 超临界水对各种有机物和氧气都是很好的溶剂，有超临界水对各种有机物和氧气都是很好的溶剂，有机物的氧化在富氧的均一相中进行，反应不会因为相间机物的氧化在富氧的均一相中进行，反应不会因为相间转移而受限制；转移而受限制； 较高的温度较高的温度( (通常为通常为400600) )使反应速度加快，可使反应速度加快，可在短短的几秒钟
18、内对有机物达到很高的破坏效率。在短短的几秒钟内对有机物达到很高的破坏效率。 一、铁炭内电解法一、铁炭内电解法 电极反应如下：电极反应如下： 阳极：阳极：Fe - 2e Fe2+ E0(Fe2+/Fe) =-0.44V 阴极：阴极：2H+2e 2 H H2 E0 (H+/H2) =0.00V ( 有有O2时时)O2+4H+4e 2H2O E0 (O2 ) =1.23V O2+2H2O+4e 4OH- E0 (O2/OH- ) =0.40V 第三节 化学还原法 作用机理作用机理 (1) 电场作用电场作用 废水中的胶体粒子和细小分散的污染物受微电废水中的胶体粒子和细小分散的污染物受微电场的作用后便会
19、产生电泳，向相反电荷的电极移场的作用后便会产生电泳，向相反电荷的电极移动，并且聚积在电极上，形成大颗粒而除去。动，并且聚积在电极上，形成大颗粒而除去。第三节 化学还原法 作用机理作用机理 (2) 还原作用还原作用 阳极：新生态阳极：新生态FeFe2+2+和金属铁具有还原性；和金属铁具有还原性； 阴极：新生态氢具有强还原性；阴极：新生态氢具有强还原性； 氧化还原作用使某些有机物被还原为还原态，氧化还原作用使某些有机物被还原为还原态，从而改变其的结构、性质及毒性，提高废水的生从而改变其的结构、性质及毒性，提高废水的生物降解性物降解性第三节 化学还原法 作用机理作用机理 (3) 混凝、吸附作用混凝、
20、吸附作用 Fe2+在有氧和碱性条件下在有氧和碱性条件下： Fe2+2OH- Fe (OH)2 4Fe2+8OH-+O2+2H2O 4Fe (OH)3 具有很强的混凝和吸附作用。具有很强的混凝和吸附作用。第三节 化学还原法第三节 化学还原法二、还原法除铬二、还原法除铬 在酸性条件下在酸性条件下( (pHpH4 4) )，将废水中的将废水中的CrCr6+6+还原为还原为CrCr3+3+，然后在碱性条件下形成氢氧化物沉淀去除。然后在碱性条件下形成氢氧化物沉淀去除。 还原剂：还原剂：SOSO2 2、FeSOFeSO4 4等。等。三、还原法除汞三、还原法除汞 还原剂：铁、锌、铝等。还原剂：铁、锌、铝等。
21、 Fe +HgFe +Hg2+2+ - Fe - Fe2+2+ + Hg + Hg 废水中的废水中的有机汞有机汞先氧化为无机汞，再进行还原。先氧化为无机汞，再进行还原。 第四节 电解法一、电解法一、电解法 利用直流电对废水进行电解氧化还原反应过程；利用直流电对废水进行电解氧化还原反应过程； 污染物在阳极被氧化，在阴极被还原；污染物在阳极被氧化，在阴极被还原； 与电极反应产物作用发生氧化还原反应。与电极反应产物作用发生氧化还原反应。二、电解法分类二、电解法分类 按净化作用机理：电解氧化法、电解还原法、电解按净化作用机理：电解氧化法、电解还原法、电解凝聚法和电解浮上法；凝聚法和电解浮上法； 按作用
22、方式：直接电解法、间接电解法。按作用方式：直接电解法、间接电解法。 按照阳极材料的溶解特性：不溶性阳极电解法、可按照阳极材料的溶解特性：不溶性阳极电解法、可溶性阳极电解法。溶性阳极电解法。第四节 电解法 三、处理对象三、处理对象 废水中的酚、废水中的酚、CNCN- -、重金属、悬浮物、胶体、重金属、悬浮物、胶体、色度等。色度等。 四、特点四、特点 一次去除多种污染物。一次去除多种污染物。 例例: :氰化镀铜废水经过电解处理，氰化镀铜废水经过电解处理，CNCN- -在阳极氧化，在阳极氧化，CuCu2+2+在阴极还原沉积。在阴极还原沉积。 电解装置紧凑，占地面积小，易于实现自动化。电解装置紧凑，占
23、地面积小，易于实现自动化。 电能和阳极材料消耗较大。电能和阳极材料消耗较大。第四节 电解法五、实例五、实例 含氰废水处理基本原理：含氰废水处理基本原理： 在碱性条件下阳在碱性条件下阳(石墨石墨)、阴极、阴极(铁铁)发生的反应：发生的反应： 阳极：阳极：CN-+2OH-2e CNO-+H2O CNO-+2H2ONH4+CO32- CNO-+ 4OH-6e N2+CO2 + 2H2O 2OH-2e H2O +O2阴极：阴极：2H+2e H2M2+2eM如废水中有如废水中有Cl-存在，在阳极放电生成存在，在阳极放电生成Cl2，与水与水生成生成HOCl对对CN-进行氧化反应。进行氧化反应。习 题 1
24、1、碱性氯化法处理含氰废水时，为什么要严、碱性氯化法处理含氰废水时，为什么要严格控制格控制pHpH值？值？ 2 2、教材教材P P347347 第第6 6题题 氧化还原法有何特点？是否废水中的杂质必氧化还原法有何特点？是否废水中的杂质必须是氧化剂或还原剂才能使用此方法？须是氧化剂或还原剂才能使用此方法？一、消毒的意义u 消毒防止通过水传播疾病。u 消毒消除水中致病微生物的致病作用，并非要把水中微生物全部消灭 致病微生物：包括病菌、病毒及原生动物胞囊等。 第一节 概述二、水的消毒方法u 氯及氯化物消毒。u 臭氧消毒u 紫外线消毒u 某些重金属离子消毒等 第一节 概述第二节 消毒工艺一、氯消毒一、
25、氯消毒 1 1、氯消毒原理、氯消毒原理 当氯溶解在清水中时发生的反应：当氯溶解在清水中时发生的反应：Cl2+H2OHOCl+HCl HOClOCl-+H+ pH值越低则消毒作用越强。HOClHOCl酶系统HOCl死亡ClO ClO 第二节 消毒工艺 2、水中有氨氮成分时水中有氨氮成分时 氯加入水中会发生的反应：氯加入水中会发生的反应：第二节 消毒工艺 水中有氯胺时：u 仍可理解为依靠HOCl起消毒；u HOCl因消耗后，反应向左进行；u 一氯氨、二氯氨、三氯氨与HClO同时存在；占优势成分与pH有关。第二节 消毒工艺 3、氯消毒类型氯消毒类型 自由性氯消毒自由性氯消毒HOCl 化合性氯（结合氯
26、）消毒化合性氯（结合氯）消毒氯胺。氯胺。 自由性氯的消毒效能比化合性氯要高得多。自由性氯的消毒效能比化合性氯要高得多。第二节 消毒工艺4、加氯量、加氯量 水中加氯量分两部分，即水中加氯量分两部分，即需氯量需氯量和和余氯。余氯。 余氯：为了抑制水中残余病原微生物的再度繁殖，管网中尚需维持少量剩余氯。 需氯量：指用于灭活水中微生物、氧化有机物和还原性物质等所消耗的部分。 我国饮用水标准规定出厂水游离性余氯在接触30min后不应低于0.3mg/L，在管网末梢不应低于0.05mg/L。第二节 消毒工艺 5、加氯量与余氯量的对应关系、加氯量与余氯量的对应关系 1区 OA段杂质把所加氯消耗光,余氯为0，需
27、氯量b1，消毒效果不可靠。2区 AH段氯与氨反应，有余氯存在，有一定消毒效果，但余氯为化合性氯，主要成分一氯胺，需氯量b2。3区 HB段仍产生化合性氯，加氯量继续增加，NH2Cl与Cl2反应生产N2，反应结果使氯胺被氧化生成一些不起消毒作用的化合物，余氯量逐渐减少，最后达到折点B。4区 BC段已无消耗氯的物质，出现自由性余氯，该区消毒效果好。第二节 消毒工艺 从整个曲线看：从整个曲线看： 到达到达峰点峰点H H时，余氯最时，余氯最高，但此时是化合性氯而高，但此时是化合性氯而非自由性余氯。非自由性余氯。 到达到达折点折点B B时，余氯最时，余氯最低。如果继续加氯，余氯低。如果继续加氯，余氯增加，
28、此时所增加的是自增加，此时所增加的是自由性余氯。由性余氯。 加氯量超过折点加氯量超过折点B B需要需要量时称为量时称为折点氯化折点氯化。 第二节 消毒工艺实践表明实践表明: : (1)(1)当原水当原水游离氨游离氨在在0.3mg/L0.3mg/L以下以下时，通常加氯量控制在折点后；时，通常加氯量控制在折点后； (2)(2)原水原水游离氨游离氨在在0.5mg/L0.5mg/L以上时以上时，峰点以前的化合性余氯量已够消，峰点以前的化合性余氯量已够消毒，加氯量可控制在峰点前以节约毒，加氯量可控制在峰点前以节约加氯量；加氯量； (3)(3)原水原水游离氨游离氨在在0.3-0.5mg/L0.3-0.5m
29、g/L范范围内，加氯量难以掌握，如控制在围内，加氯量难以掌握，如控制在峰点前，往往化合性余氯减少，有峰点前，往往化合性余氯减少，有时达不到要求；控制在折点后则浪时达不到要求；控制在折点后则浪费加氯量。费加氯量。 第二节 消毒工艺二、二氧化氯二、二氧化氯（ClO2）消毒消毒 1 1、物理性质、物理性质 常温常压下是一种黄绿色气体常温常压下是一种黄绿色气体; ; 具有与氯相似的刺激性气味，极不稳定具有与氯相似的刺激性气味，极不稳定; ; 气态和液态气态和液态ClOClO2 2均易爆炸均易爆炸; ; 浓度在浓度在10g/L10g/L以下的水溶液没有爆炸危险；以下的水溶液没有爆炸危险； 应用以水溶液形
30、式现场制取、使用。应用以水溶液形式现场制取、使用。第二节 消毒工艺 2 2、制备方法、制备方法 (1)(1)用亚氯酸钠（用亚氯酸钠（NaClONaClO2 2）和氯（）和氯（C1C12 2）制取。）制取。 (2)(2)用酸与亚氯酸钠（用酸与亚氯酸钠（NaClONaClO2 2）反应制取）反应制取. . 3 3、ClOClO2 2消毒的机理消毒的机理 ClOClO2 2对细菌的细胞壁有较强的吸附和穿透能力对细菌的细胞壁有较强的吸附和穿透能力，能有效地破坏细菌内含巯基的酶，可快速控制，能有效地破坏细菌内含巯基的酶，可快速控制微生物蛋白质的合成，故微生物蛋白质的合成，故ClOClO2 2对细菌、病毒
31、等有很对细菌、病毒等有很强的灭活能力。强的灭活能力。第二节 消毒工艺 4 4、ClOClO2 2的特点的特点 (1)(1)作为消毒剂作为消毒剂 A A、最大优点是不会与水中有机物作用生成三最大优点是不会与水中有机物作用生成三卤甲烷。卤甲烷。 B B、消毒能力强。相同条件下，投加量比消毒能力强。相同条件下，投加量比ClCl2 2少少；在管网中衰减速度比；在管网中衰减速度比ClCl2 2慢。慢。 C C、ClOClO2 2不水解，消毒效果受水不水解，消毒效果受水pHpH值影响极小值影响极小。 (2) (2)作为氧化剂作为氧化剂 能有效地去除或降低水的色、嗅及铁、锰、酚能有效地去除或降低水的色、嗅及
32、铁、锰、酚等物质。它与酚起氧化反应，不会生成氯酚。等物质。它与酚起氧化反应，不会生成氯酚。 第二节 消毒工艺 5、影响因素、影响因素 (1)有副作用有副作用:ClO2本身和副产物本身和副产物ClO2-对人体血红对人体血红细胞有损害，对人的神经系统及生殖系统有损害。细胞有损害，对人的神经系统及生殖系统有损害。 作为消毒剂，一般作为消毒剂，一般ClO2投加量在投加量在1.02.0mg/L范围不会产范围不会产生副作用；生副作用； 作为氧化剂，作为氧化剂，ClO2投加量变化较大，应注意剩余投加量变化较大，应注意剩余ClO2和和ClO2-的副作用。的副作用。 (2)制备成本高：制备成本高：由于制取由于制
33、取ClO2的的NaClO2价格很高价格很高（约为（约为Cl2的的10倍左右）因而限制厂倍左右）因而限制厂ClO2消毒的广泛消毒的广泛应用。应用。 第二节 消毒工艺三、氯氨消毒三、氯氨消毒 1、特点、特点 消毒作用缓慢，杀菌能力比自由氯弱；消毒作用缓慢，杀菌能力比自由氯弱； 当水中含有有机物和酚时，不会产生氯臭和氯当水中含有有机物和酚时，不会产生氯臭和氯酚臭；酚臭； 能保持水中余氯较久，适用于供水管网较长的能保持水中余氯较久，适用于供水管网较长的情况。情况。 2、应用、应用 常作为辅助消毒剂抑制管网中细菌再繁殖。常作为辅助消毒剂抑制管网中细菌再繁殖。 第二节 消毒工艺 3、氯氨的制备与使用、氯氨
34、的制备与使用 氨源：氨源：液氨、硫酸铵或氯化铵，水中原有的氨液氨、硫酸铵或氯化铵，水中原有的氨。 投加量：投加量：一般采用氯一般采用氯:氨氨=36:1。当以防止氯臭。当以防止氯臭为主要的目的时，氯和氨之比小些；当以杀菌和为主要的目的时，氯和氨之比小些；当以杀菌和维持余氯为主要目的时，氯和氨之比应大些。维持余氯为主要目的时，氯和氨之比应大些。 第二节 消毒工艺四、漂白粉消毒四、漂白粉消毒 漂白粉漂白粉由氯气和石灰加工而成，分子式可简单由氯气和石灰加工而成，分子式可简单表示为表示为CaOCl2，有效氯约，有效氯约30。 漂白精漂白精分子式为分子式为Ca(OCl)2，有效氯约达，有效氯约达60。 两
35、者均为白色粉末，有氯的气味，易受光、热两者均为白色粉末，有氯的气味，易受光、热和潮气作用而分解使有效氯降低，故必须放在阴和潮气作用而分解使有效氯降低，故必须放在阴凉干燥和通风良好的地方。凉干燥和通风良好的地方。 消毒原理消毒原理 与氯气相同，靠与氯气相同，靠HOCl起作用。起作用。 一般用于小水厂或临时性给水。一般用于小水厂或临时性给水。第二节 消毒工艺五、次氯酸钠消毒五、次氯酸钠消毒 次氯酸钠（次氯酸钠（NaOCl）是采用的钛阳极发生器）是采用的钛阳极发生器电解电解食盐水食盐水而制得。而制得。 是强氧化剂和消毒剂，但消毒效果不如氯强，是强氧化剂和消毒剂，但消毒效果不如氯强，消消毒作用靠毒作用
36、靠HOCl。 由于次氯酸钠易分解，采用次氯酸钠发生器由于次氯酸钠易分解，采用次氯酸钠发生器现场现场制取，就地投加制取，就地投加，不宜贮运；，不宜贮运； 制作成本就是食盐和电耗费用；制作成本就是食盐和电耗费用； 次氯酸钠消毒通常用于小型水厂。次氯酸钠消毒通常用于小型水厂。 第二节 消毒工艺六、臭氧消毒六、臭氧消毒 1 1、物理特性、物理特性 在常温常压下，淡蓝色具有强烈刺激性气体；在常温常压下，淡蓝色具有强烈刺激性气体； 易溶于水，在空气或水中均易分解消失；易溶于水，在空气或水中均易分解消失； 对人体健康有影响，对人体健康有影响，空气中臭氧浓度达到空气中臭氧浓度达到1000mg/L1000mg/
37、L即有致命危险，水处理散发的臭氧尾气须即有致命危险，水处理散发的臭氧尾气须处理。处理。 2 2、臭氧的作用、臭氧的作用 既是消毒剂，又是氧化能力很强的氧化剂。在既是消毒剂，又是氧化能力很强的氧化剂。在水中投入臭氧进行消毒或氧化通称水中投入臭氧进行消毒或氧化通称臭氧氧化臭氧氧化。 第二节 消毒工艺 (1) (1)作为消毒剂作为消毒剂 在水中在水中不稳定，易消失，不稳定，易消失，故在臭氧消毒后，往往仍需投故在臭氧消毒后，往往仍需投加少量氯、二氧化氯或氯胺以维持水中剩余消毒剂。加少量氯、二氧化氯或氯胺以维持水中剩余消毒剂。 臭氧消毒机理：臭氧消毒机理：实际上仍是氧化作用。臭氧化可迅速杀实际上仍是氧化
38、作用。臭氧化可迅速杀灭细菌、病毒等。灭细菌、病毒等。 优点：优点：不会产生三卤甲烷等副产物，其杀菌和氧化能力不会产生三卤甲烷等副产物，其杀菌和氧化能力均比氯强。均比氯强。 副作用：副作用：水中有机物经臭氧化后，大分子有机物将分解水中有机物经臭氧化后，大分子有机物将分解成分子较小的成分子较小的中间产物中间产物，可能有毒性物质或致突变物。有些，可能有毒性物质或致突变物。有些与氯作用后致突变反而增强。与氯作用后致突变反而增强。 臭氧与粒状活性炭联用：臭氧与粒状活性炭联用：避免副作用产生，可改善活性炭避免副作用产生，可改善活性炭吸附条件。吸附条件。第二节 消毒工艺 (2)作为氧化剂作为氧化剂 O3作为氧化剂去除水中有机污染物应用更为广泛作为氧化剂去除水中有机污染物应用更为广泛。 A、直接作用：、直接作用：臭氧直接与水中物质反应。直接臭氧直接与水中物质反应。直接氧化作用有选择性、反应较慢。氧化作用有选择性、反应较慢。 B、间接作用：、间接作用：指臭氧在水中可分解产生二级氧指臭氧在水中可分解产生二级氧化剂（氢氧自由基化剂（氢氧自由基OH），）， OH是一种非选择性的是一种非选择性的强氧化剂，可以使许多有机物彻底降解矿化，且反强氧化剂，可以使许多有机物彻底降解矿化，且反应速度很快。应速度很快。
