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氯胺的消毒原理

文章出處: 人氣:240 發表時間:2023-05-18 08:36

氯胺的消毒原理

氯胺的制備采用次氯酸鈉溶液和氯化銨溶液按照氯與氨氮的比值為4∶1, 在 pH 為8.3±0.1的磷酸鹽緩沖溶液中采用先加氯化銨后加次氯酸鈉,混合30 min后使用。

氯胺(NH2Cl)的消毒作用是通過緩慢釋放次氯酸(HOCl而進行的。氯胺消毒作用機理與氯氣相近,通過穿透細胞膜,使核酸變性,阻止蛋白質的合成來達到殺滅微生物的目的。氯氣加到水中,生成次氯酸,次氯酸可以與氨氣反應生成氯胺,反應如下:

Cl2 +H2O ?HClO +HCl (1) NH3 +HClO ?NH2Cl +H2O (2) NH2Cl+HClO?NHCl2 +H2O (3) NHCl2 +HClO ?NCl3 +H2O (4)

由上面的反應式可以看出 ,這些反應均存在一個動態平衡 .氯胺消毒起消毒作用是其緩慢釋放的HClO,當 HClO 因消耗而減少時,NHCl2 按逆反應方向生成 HClO , 從而實現消毒的目的[4].用氯胺消毒飲用水,起主要作用的是一氯胺。二氯胺和三氯胺不僅會消耗大量的氯,還會使水產生異味和不良口感,在消毒時應盡量避免兩者的產生。當 Cl2和NH3的物質量化為(15~20):1時才有顯著的 NCl3 存在 . NCl3 存在和含量在消毒中的影響不大 ,并且有明顯的氣味,一般不希望其生成 。在實際生產中 ,在將 Cl2 和 NH3 的物質的量比控制在3~5之間 ,以保證在正常 pH 值下一氯胺是主要生成物,氯胺消毒時,氯和氨的理想投加比例為4:1,但是這和原水的pH值、需氯量以及氨含量相關。如果加入過多的氯,就會生成二氯胺,這會導致形成生物膜或者產生硝化作用。

當 pH太低,Cl2 和 NH3 的比值越高,對生成較不穩定的氯胺有利,當 pH =5~ 8 時 ,NH2Cl 和 NHCl2 共存 .它是一種比 NH2Cl 更強的消毒劑,但不穩定 ,有明顯的氣味。在實際生產中,使用氯胺重要的一點是加強生產管理 ,控制氯和氨的投加比例 , 一般投氯 1.3~1.4mg/L ,投氨 0~0.3 m g/L.并且要嚴格控制投氨量 , 避免過多的氨引起出水中亞硝酸鹽和氨氮的超標。通過改變預先配制的氯胺溶液的pH值、氯氮的質量比,研究這些因素對氯胺消毒過程中溶解性有機鹵化物(DOX)、三鹵甲烷(THMs)、鹵乙酸(HAAs)等消毒副產物的形成特點。結果表明,低pH值、高C12: N比的條件下,總指標DOX和具體的副產物指標DBPs較高,且隨pH值的升高和C12: N比的下降而降低。氯胺消毒中三鹵甲烷大大減少,由于二鹵乙酸的形成,氯胺消毒中鹵乙酸的問題較三鹵甲烷更值得重視;采用氯胺消毒的水廠在確定適宜的工藝條件時應重點考慮以上因素,才能全面反映消毒副產物的狀況。

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