用于废水处理的氯


用于废水处理的氯

自1908年在泽西市**使用氯以来,氯的用于水处理已有很长的历史。尽管全球使用氯来生产安全的饮用水,氯化并不是一个简单的过程,特别是考虑到氯本身是有毒的。**近,我们非常注意正确使用氯,以避免形成消毒副产品。

废水消毒

废水消毒的主要问题是去除病原微生物。其次,废水排放不应含有对环境健康有影响的化合物。虽然在饮用水处理中需要氯残余物,但在废水处理中不希望排放到自然环境中的氯可能对野生动物产生不利影响。
氯能够通过细菌和病毒灭活实现消毒目标。氯还可以氧化和降解可溶性污染物,例如农业或药物化合物。然而,氯化还可以通过与有机化合物反应形成消毒副产物(DBP)。在废水中,高浓度的有机成分导致DBPs的形成潜力高于饮用水消毒。

氯的形式

氯可以作为游离氯或氯胺存在。两组都可以氧化化合物并实现治疗目标,但是,需要更多的氯胺来满足相同的氯需求。游离氯测量分别考虑水中的离子形式和质子化形式的氯,OCl-和HOCl。在这两者中,HOCl(次氯酸)是更强的氧化剂,并且在7.5的pH下是主要的。
氯胺包括单 - ,二 - 和三氯,并且通过氯与氨在各种pH下反应形成。在pH6以上,一氯胺是主要的。氯胺的测量包括所有三种形式,并称为结合氯。总氯是游离氯和结合氯的测量值。与氯不同,氯胺不会随着时间的推移而降解。

加入的氯的量等于残留物中氯的量加上处理水中消耗的氯的量加上与氨反应形成氯胺的氯的量。

消毒副产品

在消毒之前未去除的有机分子成为可能对人类健康有害的DBP的前体。游离氯反应形成化合物,例如三卤甲烷(THM)和卤代乙酸(HAAs),这两组卤代化合物具有不利的人类健康影响。由于其较低的氧化潜力,氯胺形成的DBPs比游离氯少,但是,它们反应形成N-亚硝基二甲胺(NDMA),这是一种高效致癌物质。
防止DBP形成的方法是除去已知的前体,避免过量的氯化,或选择另一种消毒方法。通常,氯和氯胺是**具成本效益的消毒方法,但如果需要去除DBP,其他消毒方法则具有成本竞争力。由于UV不会向系统中引入卤素,因此在紫外线消毒过程中不会产生包括THM和HAA在内的卤化DBP。可能形成其他副产物,例如硝酸盐向亚硝酸盐的光降解。然而,紫外线消毒产品的浓度不会引起人类健康问题。实际上,UV具有降解DBP的潜力,并且还有效降解氯胺。

氯监测

氯的需求很难预测,因为它取决于水的质量以及氯形式的具体分布。连续监测可以**好地控制氯消毒过程。氯的离线测试依赖于化学指示剂N,N二乙基-1,4-苯二胺硫酸盐(称为DPD),其可用于比色法或滴定法。在线测量游离氯使用电流法,依靠导电电极和膜。另外,氧化还原电位(ORP)的测量提供了氯剂量的氧化能力的信息,其由于HOCl和OCl-之间的物种形成以及与氯胺的反应而变化。通过测量游离氯,ORP和pH值,

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