氯化反應(yīng)條件對三氯甲烷生成量的影響

1、氯化反應(yīng)條件對三氯甲烷生成量的影響         06-03-11 10:28:00     作者：黃曉東，王占生    編輯：studa9ngns摘要：以深圳某水庫水為原水，進(jìn)行了加氯量、反應(yīng)時(shí)間、pH值、原水中有機(jī)物含量及消毒劑種類等氯化反應(yīng)條件對三氯甲烷生成量影響的試驗(yàn)，并在此基礎(chǔ)上提出了優(yōu)化消毒、降低三氯甲烷等消毒副產(chǎn)物生成量的控制對策。 關(guān)鍵詞：消毒副產(chǎn)物 三氯甲烷 優(yōu)化消毒  Influence of Chlor

2、ination Conditions on Amount of Chloroform FormationAbstract：Experiment was made,in which Shenzhen reservoir water was taken as source water to observe the influence of chlorination conditions such as chlorine dosage,reac tion time,pH value,organics concentration and varieties of disinfectant on the

3、 a mount of chloroform formation.Based on the experiment results,control measures w ere proposed for the formation of disinfection byproducts such as chloroform thr ough optimization of disinfection.Keywords: drinking water; disinfection byproduct; chloroform; optimization of disinfection 美國AWW

4、A消毒分會(huì)于1990年對全美267家自來水廠消毒劑的使用情況進(jìn)行了2次隨機(jī)抽樣調(diào)查，統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明盡管加氯消毒會(huì)產(chǎn)生“三致”性的氯化消毒副產(chǎn)物，但由于采用氯消毒具 有殺菌效果好、使用方便、處理成本低和運(yùn)行管理方便等優(yōu)點(diǎn)，267家水廠中仍有87%的水廠采用加氯消毒，而且在短時(shí)間內(nèi)很難有其他消毒劑能全面替代加氯消毒1，所以對加氯消毒工藝進(jìn)行優(yōu)化及局部改善比尋求全面替代技術(shù)更切合實(shí)際。氯具有優(yōu)良的消毒滅菌效果，因此對于加氯消毒而言，主要任務(wù)就是通過加氯消毒反應(yīng)條件的優(yōu)化，在保證消毒效果的同時(shí)盡量減少三氯甲烷等消毒副產(chǎn)物的生成量，即所謂優(yōu)化消毒(optimized disinfection)。1 加氯量

5、的影響 余氯與加氯量的關(guān)系如果水中不含氨，則余氯和加氯量應(yīng)呈線性關(guān)系，加氯量越大則余氯(游離性余氯)就越高，但如果水中含有氨，則情況會(huì)有很大的不同，加入水中的氯會(huì)與氨生成各種形式的氯胺，當(dāng)投氯量進(jìn)一步增大時(shí)，還可能將氨氧化為氮?dú)夂拖跛猁}。氯和氨反應(yīng)生成各種形式的反應(yīng)產(chǎn)物的理論需氯量見參考文獻(xiàn)2。各種化學(xué)反應(yīng)的結(jié)果導(dǎo)致水中的游離余氯并非隨加氯量的增加呈線性增加。通過實(shí)際加氯和余氯測定試驗(yàn)得到加氯量與水中余氯含量的關(guān)系見圖1。從圖1可見，當(dāng)水中氨氮濃度為3.06mg/L、有效氯投量為010mg/L時(shí)，隨著投氯量的提高，水中總余氯的含量基本呈線性上升的趨勢，而游離性余氯增加和氨氮下降都比較平緩。特別

6、需要注意的是，加氯量6mg/L(有效氯)時(shí)水中的游離余氯隨加氯量增加而升高的幅度已很小。 加氯量對鹵代烴生成量的影響取濾后水分別按有效氯含量為2、4、6、8mg/L加氯，將加氯水樣置于棕色瓶，避光反應(yīng)24h后用硫代硫酸鈉對余氯進(jìn)行中和，然后對各水樣中的三氯甲烷和四氯化碳含量進(jìn)行測定，結(jié)果見表1。表1 加氯量對鹵代烴生成量的影響加氯量(mg/L)2468三氯甲烷(g/L)82748四氯化碳(g/L)注：濾后水COD為3.36 mg/L，氨氮為0.39 mg/L，亞 硝酸鹽氮為0.11 mg/L。由表1可知，科學(xué)、合理地確定加氯量對控制三氯甲烷的生成量有十分重要的作用。2 氯化反應(yīng)時(shí)間的影響氯化反

7、應(yīng)時(shí)間對三氯甲烷生成量的影響如圖2所示。由圖2可以看出，水中的有機(jī)物(以腐殖酸作代表)與氯需要較長的反應(yīng)時(shí)間。在1h內(nèi)有機(jī)物濃度對余氯影響很小，在各種腐殖酸濃度下(0.4、0.8、1.2、1.6、2.0mg/L)氯化反應(yīng)1h后出水的游離余氯值近乎相等；而當(dāng)加氯反應(yīng)時(shí)間為12h時(shí)，有機(jī)物濃度對水中游離余氯 的影響開始明顯地表現(xiàn)出來，高腐殖酸濃度下的余氯值大幅下降。國內(nèi)外有關(guān)研究結(jié)果認(rèn)為需要7d時(shí)間才能達(dá)到氯化反應(yīng)平衡，在此期間氯化時(shí)間對消毒副產(chǎn)物的生成量有很大的影響，時(shí)間越長則以三氯甲烷為代表的消毒副產(chǎn)物的產(chǎn)生量也越大。取濾后水分別加入5個(gè)250mL磨口瓶中，使其中的水全充滿，向瓶中分別加入次氯酸鈉溶液，使有效氯投量均為4mg/L。分別在6、12、24、4