100 1 0.1 0.01 消毒]时间(S】 图72生物体经消毒的存活率类型 2.CT值 对于确定的消毒剂，影响消毒效果的因素可能有3个方面，即消毒剂的浓度℃， 消毒剂与水的接触时间T,以及水质本身的因素。 在一定的消毒效果条件卜，消毒剂浓度C与接触时间T存在着一定关系，很显然 度越高，所孟要的接触时间越短消壶剂浓度越低，所要的接 为此，消毒剂浓 与接触时间的乘 被认为与消毒的效果有很大关系。大 多数饮用 水处单就足 某种消毒剂所允许的最小CT值，以 确保饮用水 在CT值中，消毒剂与水的接触时间T被定义为水从消毒剂投加地点流到消毒剂 剩余值被测量点所需要的时间。水流经不同形状的管道或者反应器的停留时间是不 同的。山于短流的关系，清水池中部分消毒剂的停留时间低于水力停留时间。因此为 了保证90%的消毒剂能达到水力停留时间T,测定在某时刻投加的消毒剂中首先从清 水池出米1O%的量的停留时间是多少，即t。一般实际的清水池t√T介于0.1至1之间。 表7一4根据清水池隔板设置不同列出了清水池t/T范围。 清水池to/T范围 表7.4 隔板条件tT 无版，混合型， 置说明 出水流速很高 板的进 十0.7 进口穿孔写 山可堪 弹想推流1.0极高的长宽比 出口穿孔导流板，折流式池内隔板 微生物在消毒过程中的灭活速率也可用Gard方程表示：
dN kCN dt1+a(CT) (7-3) 式中k一常数，L/(g·nn): C一消浓度 常数.1 mg·n): -微生物浓度，个L 对(7-3)式从t=0到t=T积分得： 1 N。+a(CTe (7-4) N为t-0时的生物浓度。令a-1/b和k/a-kb=n,使b的单位与CT完全一样得： (7-5) No b 上式在双对数坐标纸上为一条斜率为n的直线。1g(1+CT/b)与1g(CT/b)的值 般相差不大，故上式可进一步筒化成： (7-6) 上式陈为C。11 ins-Se11eck灭活模型。h(7-6)式可可n.h为N=N村的CT值.因出 当N<N,即消毒剂起灭活作用时，CT值必须大于b,换句话说，( -6)式只适用于C >b的情况，b代表消毒的滞后现象 根据消毒试验的数振，以-1g/八)为纵坐标，k(CT)为横坐标作图，可得一直 线，其斜率为-，横轴的截距为1gb。中所得的直线，可以根据所要灭活的百分数求 所需的CT值。 山(7一6)式还可得知，当N/N值固定，即灭活率(1-N/N)给定后，CT值必然是 个常数。 对对要灭活的微生物.根据所要达到的消毒效果（以细菌灭活率的对数路值表 示)及使用消毒剂的不同规定了不同的CT值(g· min/L)(表7-5是对贾第虫孢囊灭 活的CT值)。 对贾第虫孢囊灭活的CT值（温度10℃，pH6-9) 表7.5 CT值(mg·min/L） 消毒剂 1g火活学 0.51.01.5 2.02.5 3.0 见氧 0.2 1.☑ 3101 930 230 1540 850 7.2氯氧化与消毒 7.2.1氯的性质 氯气是一种黄色气体，有刺激性，密度为3.2kg/m,极易被压缩成號珀色的液
氯。液氯常温常压卜极易气化，气化时需要吸热，常采用淋水管喷水供能。氯气容易 溶解于水，在20℃和98kPa时，溶解度为7160mg/L。 当氯溶解在水中时，很快会发生卜列两个反应， C+H,0=HOC1+HCI (7-7) HOC1=H*+0C (78 通常认为，起消毒作用的主要是HOC1.反应(7-7)(7-8)会受到温度和pH值的影响， 其平衡常数为： K,-I:ltocn- (79) HOCT 表7.6列出了不同温度卜次氯酸离解平衡常数。 不同温度下次氯酸离解平衡常数 表7.6 度（℃） 0 10 150095 K,×108(o1/L)2.02.32.63.03.33.7 因此，H0CI与OC厂的相对比例取决于温度与pH值。图7-3给出了3个温度下 HOC1所占的比例，OC1浓度随pH值和温度而变化，氯消毒效果也会受到温度和p 值的影响 2氯消毒过程 一般认为，氯消毒过程中主要通过次氯酸HOCI起消毒作用，当HOCI分了到达细菌 内部时，与有机体发生氧化作用而使细菌姚亡。C厂虽然也具有氧化性，但山于静电 斥力难于接近带负电的细菌，因而在消毒过程中作用有限。生产实践表明，H值越低 则消毒作用越强，从而证明了OCI是起消毒作用的主要成分（见图7-3）
H0G1含量() 100 OC. 40 15℃- 20 60657070a6 图？-30C1含量与值的关系 山于在很多受污染的地表水源中含有一定的氨氮，氯加入含有氨氨的水中后会 产生如下反应 NH,+HOCI=NH,CI+H,O (7-10) NH,CI+HOCI=NHCL,+H.O (7-11) NHCI,+HOCI-NCI,+H.O (7-12 因此，在水中同时存在次氯酸(HOCI)、一氯胺(NH,CI)、二氣胺(NHC2)和 三氯胺(NC,),这些反应的平衡状态以及物质含量比例取决于氯与氨的相对浓 度、pH值和温度 在各组分占不同比例的混合物中，其消毒效果有不同的表现，简单地说，主 要的消毒作用来白于次氯酸，氯胺的消毒作用来白于上述反应中维持平衡所不断 释放出来的次氯酸，因此，氯胺的消毒效果慢而持续。有实验证明，用氯消毒，5in 内可杀灭细菌达99%以上：而用氯胺时，相同条件卜，5nin内仅达60%，需要将水与 氯胺的接触时间延长到十儿小时，才能达到99%以上的灭南效果。当水中所含的氯 以氯胺形式存在时，称为化合 为此，可 将气 为两大类 白由性 毒（即C1,、HOC1与OCI厂）和化合性氯消毒。白山性氯的消毒效果比化合性氯高得 多，但是白山性氯消毒的持续性不如化合性氯，后者的持续消毒效果好。 (2》折点加氮法 水中加氯量，可以分为两部分，即需氯量和余氯。需氯量指用于灭活水中微生物」 氧化有机物和无机还原性物质等所消耗的氯当水中余氯为游离性余氯时，消毒过
程迅速，并能同时除臭和脱色，但有氯味残留：当余氯为化合性氯时，消毒作用缓慢 但持久，氯味较轻。 加氯量与剩余氯量之间的关系如卜： ①理想状况卜，水中不存在消耗氯的微生物、有机物和还原性物质时，这时所有 加入水中的氯都不被消耗，即加氯量等于剩余氯量。 如图7.4中所示的虚线① 余氯量 ① 加氯量 图7-4加氯量与余氯量关系 ②大然水中存在若微生物、有机物以及还原性无机物质。投氯后，有一部分氯 被消耗（即需氯量），氯的投加量减去消耗量即得到余氯。如图7.4中的实线② 在实际生产中，往往会 于水中含有大量可以 氯反应的物质使加氯 量、余氯 (包括化合性以及游离性余氯)的关系变得非常复杂在生产中为了控制加氯量，往往 需要测量如图7.4中的曲线②，特别是当水中主要含有氨和氮化合物时。 当起始的需氯量0A满足以后（图7.5），随者加氯量增加，剩余氯也增加（曲线 段)超过H点加氯量后，虽然加氯量增加，余氯量反而卜降，如B段，H点称为峰点。此 后随着加氯量的增加，余氯量又上儿，如BC段，B点称为折点。 图7.5中，AHBC与斜虚线间的纵坐标值b表示需氯量：曲线AIBC的纵坐标值a表 示余氯量。曲线可分4个区域： 在第一区域，即O段，表示水中杂质把氯耗尽，余氯量为零，需氯量为，这时 山于氯被杂质消耗，因此消毒效果不能保证。 在第二区域，即曲线H。加氯后，氯与氨发生反应，有余氯存在，所以有一定消毒 效果，但余氯为化合性氯，其主要成分为一氯胺