氯化反应条件对三氯甲烷生成量的影响

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1、氯化反应条件对三氯甲烷生成量的影响摘要：以深圳某水库水为原水，进行了加氯量、反应时间、pH值、原水中有机物含量及消毒剂种类等氯化反应条件对三氯甲烷生成量影响的试验，并在此基础上提出了优化消毒、降低三氯甲烷等消毒副产物生成量的控制对策。关键词：消毒副产物三氯甲烷优化消毒InfluenceofChlorinationConditionsonAmountofChloroformFormation　　Abstract：Experimentade,ine,pHvalue,organicsconcentrationandvarietiesofdisi

2、nfectantontheamountofchloroformformation.Basedontheexperimentresults,controlmeasuresationofdisinfectionbyproductssuchaschloroformthroughoptimizationofdisinfection.　　Key;optimizationofdisinfection　　美国Aizeddisinfection)。1加氯量的影响　　①余氯与加氯量的关系　　如果水中不含氨，则余氯和加氯量应呈线性关系，加氯量越大则余氯(

3、游离性余氯)就越高，但如果水中含有氨，则情况会有很大的不同，加入水中的氯会与氨生成各种形式的氯胺，当投氯量进一步增大时，还可能将氨氧化为氮气和硝酸盐。　　氯和氨反应生成各种形式的反应产物的理论需氯量见参考3腐殖酸含量的影响　　在纯水中加入已经溶解的腐殖酸液，使水中腐殖酸的浓度分别为0.4、0.8、1.2、1.6和2.0mg/L。在以上不同浓度的腐殖酸溶液中，均按有效氯为4mg/L投加次氯酸钠，进行加氯反应试验。经过24h反应后用硫代硫酸钠中止氯化反应，分别测定各水样中三氯甲烷的生成量，结果如图4所示。　　由于水中只含有腐殖酸这种天然有机

4、物而不存在氨氮等其他耗氯性物质，所以投入水中的氯将完全以游离氯的形式存在，并与腐殖酸发生氯化反应。由图4可以发现，随着水中腐殖酸含量的增加，氯化反应需氯量也相应提高，导致反应出水余氯的降低和三氯甲烷生成量的增加，而且三氯甲烷生成量与腐殖酸浓度呈极好的线性关系。　　由此可见，如果能有效地去除水中以腐殖酸为代表的消毒副产物的前驱物，即使投氯量较大，也不必担心三氯甲烷等消毒副产物超标。4pH值的影响　　取滤后水各250mL，将其pH值分别调至5、6、7、8和9左右，均按投氯量4mg/L(有效氯)投加次氯酸钠溶液，考察pH值对水中三氯甲烷生成量

5、的影响，结果见图5。　　从图5可以看出，如果投氯量和反应时间相同，三氯甲烷在中性和碱性条件下的生成量比酸性条件要高。从控制三氯甲烷生成量的角度讲，目前深圳很多水厂为了提高原水的碱度和实施预氯化，同时在进厂原水中加入石灰和液氯的工艺对控制三氯甲烷的生成量是非常不利的。5氯胺和二氧化氯消毒5.1氯胺消毒　　取滤后水分装至两个250mL磨口瓶中，通过加入氯化铵控制水中氨氮的含量，使其中一个磨口瓶内氨氮含量为0.54mg/L、另一个为0.06mg/L。在有效投氯量均为4mg/L的情况下，经24h氯化反应后测定两瓶水样的三氯甲烷含量(见表2)。由

6、于后者氨氮浓度很低，所以可以认为是活性氯消毒，而前者则可看作是氯胺消毒。　　显然，在相同的投氯量下水中氨氮的浓度高，游离余氯的含量就低，产生三氯甲烷的量也就相对较低。从这个角度讲，保持水中有一定数量的氨氮，有利于减少消毒副产物的产量。表2　活性氯和氯胺消毒对氯代烃生成量的影响氨氮(mg/L)0.540.06游离余氯(mg/L)1.171.59总余氯(mg/L)1.661.85三氯甲烷(μg/L)844注：游离余氯和总余氯均是在加氯5h后的测定值，CHCl3为24h氯化反应的测定值。　　对于氨氮含量低而有机物含量相对较高的水源水，可以考虑在

7、滤后水中加氨进行氯胺消毒以减少三氯甲烷等消毒副产物的产量，而对于含有一定数量氨氮的原水，采用生物预处理或生物活性炭滤池强化过滤等去除氨氮的单元处理工艺时，从控制消毒副产物产生量的角度讲并不一定要追求100%的去除率。　　对氯胺消毒而言，由于HOCl是逐渐释放出来的，所以更能保证管网末梢和管网水流速小的地区的余氯要求，也会使自来水中的氯嗅味减轻一些，这是氯胺消毒的优点。但是，由于氯胺消毒作用缓慢，因此不能作为基本杀菌消毒剂，而应作为出厂水在管网系统中长时间维持水质卫生的辅助消毒剂。氯胺对人体健康也存在着潜在的影响，应根据水质和管网的具体情况

8、控制适量。水厂距供水管网较近、水流在管中停留时间＜12h，且有机卤化物含量较小时不宜采用氯胺消毒。5.2　二氧化氯消毒　　表3是二氧化氯和氯消毒时三氯甲烷生成量的对比试验。表3二氧化氯和氯消毒