当氯浓度少于1000毫克/升而pH值大于3时,水解作用实 际上趋向完全。 次氯酸在水中离解形成次氯酸离子, HOCI=OCI-+H+ 12.2) 次氯酸在水中的离解与氢离子浓度有密切的关系。在种不 问温度下,plH值对水中次氯酸根分布的影响示于图12,1。在 水中的HOCl.OC1称为游离有效氯。 当次氯酸盐如与次氯酸钙銮于水中时,也离解形成次氯酸根。 Ca(oCl)2>Ca++20C1 (1.2,3) 根据式(122)所产生的次氯酸根与溶液中的氢离子,和次 氨酸形成平衡 在评价氯化合物的 消毒效率时,通常应 求得试验微生物减少 百分数和在规定接触时 25°coc 间以后剩余氯的波度之 间的关系。当氯加入含360 有硫化氢、亚硝酸盐、 50 亚铁盐以及二价锰离子 等还原剂的水中时,在 70 加氯总量和接触一定时 们后剩余氯浓度之间会 产生差额。在应月余氯 的标准讨,假设微生物 减少的效率是余氯的 个函数。然而此假设并 图12.1水中HOQ和01百分数 与pH的关系 不是经常正确的。 14 PDF文件使用" pdffactory"试用版本创建w, fineprint,com,cn
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有很明显的证据说明在要求的需氧量得到满足的期间致病萦 就会被杀死。 水中次氯酸与氨反应产生一氯胺,二氯胺和三氯化氮。 NH4++HOCI->NH2Cl+H2o+H+ (1·2。4) NH, Cl+HOCl-> NHCl+H, o 〔125) NHCl, +HoCl-> NCl+h,o (126 所产生的各种氯胺的数量取决于pH、温度、接触时间以及 初始时氯与铵(C12:NH4+一N)的比率。当pH在7。8~8,0 之间,重量比为5:1时,所有游离氯能在少于1分钟的时间内转 化为一氯胺。当重量比增加时,形成了一些二氯胺。在pH值 较低(pH<6)时,三氯化氮的浓度明显地增加,三氯化氮有不 崀气味,应邐免其出现。 水中的氯胺少量水解而形成次氯酸。氯胺消毒效率取决于形 成次氯酸的数量以及速率。以氯胺形式存在于水中的氯称为化 性有效氯。 次氯酸在水中也能与酚和有机物氮化合物发生反应,并形成 相应的产物。后者几乎没有消毒能力,并往往有不良气味。氯化 了的有机氨化合物则可能有毒。 把氯加入含还原剂(氢和有机胺y的水巾,并绘制剩余氯与 得到剩余氯所需氯的判量的关系曲线,则得出如图122的曲 线。最初所加的氯与存在的还原剂的反应,并还原成氯化物,不 能测出余氯。图1.2.2中由从a到b的部份表示了氯与还原剂 的反应。在b点的氯剂量表示为满足还原剂的要求所需的氯量。 在水与废水中发现的还原剂包括硫化氢、亚硝酸盐、亚佚盐以及 二价锰离子 在满足了还原剂的需氯量以后,再加入氯将形成氯胺。形成 5 PDF文件使用" pdffactory"试用版本创建w, fineprint,com,cn
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的氯胺即化合性有效余氯。当所加的氯与溶液中全部的氨和有机 胺完全反应吋,(在曲线上c点)再加入氯将产生氯胺的氧化。 氯胺氧化一方面减少了余氯量(曲线上c到d),同时形成了氮 气和其它化合物,例如硝酸盐和三氯化氮。余氯的降低是原子氯 还原到最低氧化态,即氯化物的缩果。 密浮尔 氯剂早 图1.22典型的折点氯`毒曲线 完成氧化之后,进一步将氯加到系统中将导致游离性有效余 氯的增加。氯胺氧化完成的那一点(曲线上d点)通常称为折点, 折点氯化处理目前正用于废水处理中。除了用于保证形成游离性 有效余氯达到消毒目的之外,折点氯化处理还用于去除废水出水 中的氨,尤其是在大量排水时。然而由于折点氯处理是一项专门 技术,这里不再讨论。 以氯对生活废水出水进行消毒,一般认为当加人适量的氯接 触15分钟后可得到化合性有效余氯05毫克/升即已足够。为得 到可测量的余氯所需加入氯的量称为需氯量。 图123表示了简单的加氪系统中的设备。氯溶液由带孔眼 并沿混合池整个截面敷设的塑料管加入废水出水中。在最大流量 条件下混合池应有30秒理论停留时间。一种小型高速混合器可以 16 PDF文件使用" pdffactory"试用版本创建w, fineprint,com,cn
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合池 按触池 0.3 横断面 图12,3简单的加冢系统 保证使氯溶液与出水得到彻底混合。 加氯的出水流人氯接触池中,接触池是折流式的长而狭的渠 道。渠道长度能用下式计算: (v/Q)Q WD (1.2.7) 式中L=渠道长度CL〕 Ⅴ/Q=理想的停留(接触)吋间〔t〕 W=渠道宽度〔L〕 D=水深〔L Qmx=最大流量LL。t-1 为了在最大流量情况下保持接触1分钟时间,宽03米、深 度1,33米的渠道长度应为: =0,024Qax (1,28) 为便于除去累积的沉淀固体,渠道应要装有排水口以及管道,以 便在低流量期间可分隔并冲洗渠道的各个部分 17 PDF文件使用" pdffactory"试用版本创建w, fineprint,com,cn
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1.3预处理和最终处理步骤 粗格柵 在需要的场所,粗格栅用作第一处理步骤。北装置用于去除 粗大的物质,这些物质会干扰处理过程的运行成引起其它不良的 情况。粗格栅由垂直的或斜的棒组成、棒间距离为2.5~50厘 米。格糖用人工清理,消除的物质则理置之。 在格栅处理过程中通过格栅水流的速度是一个关键因紊。通 过格枬水流的速度越低,去除效率将越高然而太低的速度将造成 固体在放置格栅旳渠道中沉淀。因此设计格栅渠道的横截面积时 应使通过格栅水流的速度不少于0,65米/秒,并且不大于1米/ 秒。横截面积可孩下式计算: 13.1 式中S=格栅渠道的横截面积〔L2)* Q≈通过格栅的流量〔L°t1 V=通过格栅的平均速度〔Lt4 e=格栅开口面积与渠道横截面积之比 流量的均衡 固体分离过程,尤其是沉淀过程对流量波动是很敏感的。处 理系统去除悬浮固体的性能不稳定主要是由于流量按小时不断地 起伏波动。一般这种波动很像较平缓的正弦波的形状。 按小时计的流量波动可以应用临时储存池平稳之。所需储存 *本书用绝对单位制:M,L,t,使用时注明在符号定义后面的括号 8 PDF文件使用" pdffactory"试用版本创建w, fineprint,com,cn
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