了大型阀门，造价较低，其构思巧妙，工作可靠，常用于工业及城镇中、小型水厂。虹吸滤池、移动罩滤池、压力滤池、单阀滤池、双阀滤池等，器工作原理与普通快滤池无大差别。只是操作上有所不同。一般都适用于任何规模的水厂，但移动罩滤池较适用于大、中型水厂，以便充分发挥冲洗罩使用效率。

第十八章 消毒

1．目前水的消毒方法主要有哪几种？简要评述各种消毒方法的优缺点。

目前水的消毒方法主要有：氯消毒、二氧化氯消毒、氯胺消毒、漂白粉消毒、次氯酸钠消毒、臭氧消毒、紫外线消毒。

氯消毒优点是经济有效，使用方便。缺点是受污染水经氯消毒后往往产生一些有害健康的副产物，例如三氯甲烷。

ClO2对细菌、病毒等有很强的灭活能力。

1）ClO2的最大优点是不会与水中有机物作用生成三氯甲烷。2）消毒能力比氯强，故在相同条件下，投加量比Cl2少；3）ClO2余量能在管网中保持很长时间；4）消毒效果受水的pH值影响极小；5）作为氧化剂，ClO2能有效地去除或降低水的色、嗅及铁、锰、酚等物质。它与酚起氧化反应，不会生成氯酚。

缺点是：ClO2本身和ClO2－对人体红细胞有损坏。

氯胺消毒的优点：1）当水中含有有机物和酚时，氯胺消毒不会产生氯臭和氯酚臭，同时大大减少THMs产生的可能；2）能保持水中余氯较久，适用与供水管网较长的情况。缺点是：杀菌力弱。

次氯酸钠消毒优点是：用海水或浓盐水作为原料，产生次氯酸钠，可以现场配置，就地投加，适用方便，投量容易控制。缺点是需要有次氯酸钠发生器与投加设备。

臭氧消毒优点：不会产生三卤甲烷等副产物，其杀菌和氧化能力均比氯强。缺点是：中间产物可能存在毒性物质或致突变物；臭氧生产设备较复杂，投资较大，电耗也较高。 漂白粉一般用于小水厂或临时性给水。

2.什么叫自由性氯？什么叫化合性氯？两者消毒效果有何区别？简述两者消毒原理。 自由性氯是Cl2、HOCl 与OCL-的统称。

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水中所含的氯以氯胺存在时，称为化合性氯。自由性氯的消毒效果比化合性氯高得多。但是自由性氯消毒的持续性不如化合性氯，后者的持续消毒效果好。

自由性氯消毒作用的机理：一般认为主要通过次氯酸HOCl起作用。HOCl为很小的中性分子，只有它才能扩散到带负电的细菌表面，并通过细菌的细胞壁穿透到细菌内部，当HOCl分子到达细菌内部时，能起氧化作用破坏细菌的酶系统而使细菌死亡。pH值越低则消毒作用越强。 化合性氯消毒作用的机理：当水中含有氨氮，加入氯时，产生如下反应：

Cl2+H2O→HOCl+HCl NH3+HOCl→NH2Cl+H2O NH2CL+HOCl→NHCl2+H2O NHCl2+HOCl→NCl3+H2O

从消毒效果而言，水中有氯胺时，仍然可理解为依靠次氯酸起消毒作用。只有当水中的HOCl因消毒而消耗后，反应才向左进行，继续产生消毒所需的HOCl。因此当水中存在氯胺时，消毒作用比较缓慢，需要较长的接触时间。

Ps：当pH值低时，NHCl2所占比例大，消毒效果较好。 3 .水的pH值对氯消毒作用有何影响？为什么？

PH值越低消毒作用越强。氯消毒作用的机理，主要通过次氯酸HOCl起作用。OCl－杀菌能力比HOCl差得多。pH值高时OCl－较多。当pH大于9时，OCl－接近100％；pH值低时，HOCl较多，当pH小于6时，HOCl接近100％。当pH=7.54时，HOCl和OCl-大致相等。 4.什么叫折点加氯？出现折点的原因是什么？折点加氯有何影响？

水中有机物主要为氨和氮化物，其实际需氯量满足后，加氯量增加，余氯量增加，但是后者增长缓慢，一段时间后，加氯量增加，余氯量反而下降，此后加氯量增加，余氯量又上升，此折点后自由性余氯出现，继续加氯消毒效果最好，即折点加氯。

原因：当余氯为化合性氯时，发生反应，使氯胺被氧化为不起消毒作用的化合物，余氯会逐渐减小，但一段时间后，消耗氯的杂质消失，出现自由性余氯时，随加氯量增加，余氯又会上升。

利：当原水受严重污染，它能降低水的色度，去除恶臭，降低水中有机物含量，提高混凝效果。 弊：水中有机污染物与氯生成三卤甲烷，必须预处理或深度处理。

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Ps：废水中的NH3-N可在适当pH值，利用氯系的氧化剂(如Cl2、NaOCl)使之氧化成氯胺(NH2Cl、NHCl2、NCl3)之后，再氧化分解成N2气体而达脱除之目的。此处理方法一般通称为折点加氯法除氨氮。

5．什么叫余氯？余氯的作用是什么？

余氯：在饮用水氯消毒中，以液氯为消毒剂时，液氯与水中还原性物质或细菌等微生物作用之后，剩余在水中的氯量称为余氯，它包括游离性余氯和化合性余氯。 作用：抑制水中残余病原微生物的再度繁殖。

6．制取ClO2有哪几种方法？写出它们的化学反应式并简述ClO2消毒原理和主要特点。 制取ClO2的方法主要有: (1)用亚氯酸钠和氯制取

+HCl+2NaClO2→2ClO2+2NaCl+H2O Cl2+H2O→HOCl+HCl HOClCl2+2NaClO2→2ClO2+2NaCl (2)用酸与亚氯酸钠反应制取

5NaClO2+4HCl→4ClO2+5NaCl+2H2O

10NaClO2+5H2SO4→8ClO2+Na2SO4+4H2O+2HCl

消毒原理:二氧化氯既是消毒剂,又是氧化能力很强的氧化剂。 ClO2对细菌的细胞壁有较强的吸附和穿透能力,从而有效地破坏细菌内含巯基的酶, ClO2可快速控制微生物蛋白质的合成,故ClO2对细菌\\病毒等有很强的灭活能力。

主要特点:(1)不会与水中有机物作用生成三卤甲烷(2)消毒能力比氯强,在相同条件下,投加量比Cl2少。(3)ClO2余量能在管网中保持很找时间,即衰减速度比Cl2慢。(4)由于ClO2不水解,故消毒效果受水的PH值影响极小。(5) ClO2本身和副产物ClO2对人体红细胞有损害。 7.用什么方法制取O3和NaOCl?简述其消毒原理和优缺点.

?O3:在现场用空气或纯氧通过臭氧发生器高压放电产生的.臭氧所氧化作用分直接作用和间接作用两种。臭氧直接与水中物质反应称直接作用。间接作用是指臭氧在水中可分解产生二级氧化剂---氢氧自由

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基·OH。它是一种非选择性的强氧化剂,可以使许多有机物彻底降解矿化,且反应速度很快。有关专家认为,水中OH-及某些有机物是臭氧分解的引发剂或促进剂.臭氧消毒机理实际上仍然是氧化作用。臭氧化可迅速杀灭细菌﹑病菌等.

优点:不会产生三卤甲烷等副产物,其杀菌和氧化能力比氯强。

缺点: 中间产物可能存在毒性物质或致突变物；臭氧生产设备较复杂，投资较大，电耗也较高。

NaOCl:次氯酸钠是用发生器的钛阳极电解食盐水而制得. NaCl+H2O→NaOCl+H2 次氯酸钠消毒作用仍依靠HOCl.次氯酸钠在水中存在如下反应: NaOCl+H2O→HOCl+NaOH 产生的次氯酸具有消毒作用.

优点:用食盐作为原料,采用次氯酸钠发生器现场制取,就地投加,使用方便，制作成本就是食盐和电耗费用。缺点:不宜贮运,易分解。适用范围：常用于小型水厂。

第十九章 水的其它处理方法

1.水中含铁、锰、高氟等会有什么危害？

答：含铁、锰会使水有色、臭、味，水质影响工业产品质量，使用具染色，洗涤染渍。铁质沉淀物Fe2O3会滋长铁细菌，阻塞管道，有时自来水会出现红水。

长期饮用含高氟量高的水可引起慢性氟中毒，特别是对牙齿和骨骼产生严重危害。 2.为了加快铁的氧化速率，可以采取什么措施并说明理由。

答：措施1）PH>5.5时，氧化速率与『OH－』2成正比，故增大PH值可加快速率； PH<5.5时，氧化速率是非常缓慢的。

2）有催化剂如氢氧化铁覆盖膜可以加快氧化速率。

3）提高曝气效果。可以将空气以气泡形式分散于水中，或将水流分散成水滴或水膜状于空气中，以增加水和空气的接触面积和延长曝气时间，提高传质效果。 3.地下水除铁时常用什么工艺？为什么地下水除锰比除铁困难？ 答：地下水常采用曝气氧化工艺：原水→曝气→催化氧化过滤。

由于铁的氧化还原电位低于锰，容易被O2氧化，相同PH时二价铁比二价锰的氧化速率快，以致影

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